Els científics de LIGO descobreixen les ones gravitacionals, demostren que Albert Einstein és correcte

Avui, els científics de l’Observatori d’Ofers Gravitacional Interferòmetre Làser (LIGO) van confirmar que finalment van trobar evidències d’onades gravitatòries i, en fer-ho, van resoldre el trencaclosques de 100 anys que va obsessionar a Albert Einstein. És un dels descobriments més importants mai realitzats pels físics, i promet conduir cap a una cascada d'altres revelacions.

"Hem detectat onades gravitatòries", va dir el director de LIGO, David Reitze, durant l’anunci de dijous, que va confirmar els rumors de mesos que circulaven per la comunitat científica. "Això és realment una llacuna científica. I ho vam fer: vam aterrar a la Lluna."

El 1916, Einstein va publicar la seva Teoria de la Relativitat. Entre les moltes maneres en què juga un paper fonamental en la base de la física moderna, la teoria va predir l'existència d'ones gravitatòries: ondulacions en l'espai-temps que es mouen cap a l'exterior, causades per la presència de massa. Després d’haver posat l’existència d’aquestes ondulacions, Einstein va morir abans de localitzar-les.

Com que el treball d’Einstein era seminal, gairebé tot el que pensem que sabem de la gravetat depèn de l’existència d’ones gravitatòries. Això significa que fins avui, la major part del que sabíem de la gravetat no estava confirmat. Això està tot canviant.

Per què va trigar tant? Les ones gravitacionals són tan obscenament petites i febles que els científics han estat buscant un senyal a una escala de potència de -23. Sempre hi ha hagut un excés d’evidències secundàries, però la prova real és increïblement difícil de trobar a aquesta escala, per la qual cosa LIGO va ser creada fa 25 anys. Una col·laboració entre el MIT, Caltech i prop de 1000 científics de 16 països, LIGO va construir una cosa anomenada interferòmetre: un instrument de quatre quilòmetres de llarg que llança làsers cap amunt i cap endavant amb miralls per detectar senyals tan reduïdes de 1/1000 del diàmetre de protó.

LIGO va construir dos d'aquests instruments ultra-sensibles: un a Hanford, Washington i un altre a Livingston, Louisiana, per assegurar-se que es verifiquessin qualsevol cosa que trobessin. Els dos instruments es van posar en línia el 2002, però durant 13 anys no hi havia més que foscor.

El 14 de setembre de 2015, dos dies després de la posada en funcionament dels interferòmetres actualitzats, els investigadors de LIGO finalment van trobar alguna cosa. Com sabrien més endavant, va ser un senyal produïda per dos forats negres, de prop de 150 quilòmetres de diàmetre i 30 vegades la massa del sol. Estaven en espiral entre si a la meitat de la velocitat de la llum. Van xocar i es van fusionar en un sol forat negre.

L’energia total que va expulsar la col·lisió era més de 50 vegades més poderosa que de totes les estrelles de l’univers reunides.

Segons Reitze, els senyals registrats coincidien amb les equacions que predirien les teories de Einstein en aquestes circumstàncies. No obstant això, ell i els seus col·legues van trobar que les dades eren "increïbles".

Els senyals no són només un cop d'ull al que semblen les ones gravitacionals. També il·lustren les característiques reals de l'esdeveniment de fusió i dels forats negres abans i després de les col·lisions. Segons la científica LIGO, Gabriela Gonzalez, les formes d'ona dels senyals capturats mostren que el forat negre fusionat és realment una mica inferior a la suma dels dos objectes originals. A més, "aquesta fusió va ocórrer fa 1.300 milions d’anys", va dir, "quan la vida multicel·lular aquí a la Terra començava a estendre's".

González va interpretar un enregistrament d'àudio modificat del senyal: un picot curt, similar a les aus. "Aquest és el primer de molts que vénen", va dir.

Les ramificacions dels resultats no es poden exagerar. El descobriment no es limita a un misteri centenari: obre els humans a aprendre més de l’univers a través d’una lent única. Abans de dijous, els astrofísics es limitaven essencialment a estudiar l'univers a través de l'espectre electromagnètic. Mentre hem après molt, hi ha una gran quantitat d’estels, supernoves, forats negres i altres fenòmens que no podem estudiar sense observar ni mesurar les ones gravitacionals. Saber que finalment podem escoltar aquests senyals obre els científics a tota una part de l’univers que abans estava tancat.

De fet, els resultats de LIGO demostren amb eficàcia l’existència de forats negres.

Potser el més fascinant, destacat el famós astrofísic i el cofundador LIGO, Kip Thorne (al setè lloc, però sens dubte a l'alça actual), serà la possibilitat d'estudiar el que es coneix com a "cordes còsmiques", que els científics pensen que ajuden a explicar l'expansió i la inflació de univers des del Big Bang.

Altres qüestions que els científics podrien respondre amb un estudi més gran de les ones gravitacionals: quina velocitat s'està expandint l'Univers Què causa una supernova? Què tan ràpid viatgen les ones gravitatòries en comparació amb la llum?

Començar LIGO "va suposar un gran risc", va dir França Còrdova, directora de la National Science Foundation. Però sembla que aquest risc avui ha estat vàlid. "Einstein estarà radiant".

L’anunci de dijous també segurament augmentarà les expectatives LISA Pathfinder - una nau espacial que serveixi de banc de proves per a eLISA, un interferòmetre basat en l'espai, i validarà enormement els diners i el temps invertit en aquest projecte.

I això és només el principi. Anem a aprendre més sobre l’univers del que podríem haver pensat mai i, finalment, podem apropar-nos a entendre els orígens i el futur de l’univers. "El que és realment emocionant és el que ve", va dir Reitze.