Get Adobe Flash player
El Tiempo

Warning: file_get_contents() [function.file-get-contents]: http:// wrapper is disabled in the server configuration by allow_url_fopen=0 in /home/losalamo/public_html/wp-content/plugins/tiempocom/app/api.php on line 19

Warning: file_get_contents(http://api.tiempo.com/peticionWordPress.php?tipo=7&id=17917&d=3&h=0&simb=1&temp=1&utemp=0&v=0&uv=0&ll=0&ull=0&p=0&hu=0&cn=0&nu=0&ni=0&sl=0&idioma=es&code=yRMV4E6y) [function.file-get-contents]: failed to open stream: no suitable wrapper could be found in /home/losalamo/public_html/wp-content/plugins/tiempocom/app/api.php on line 19
El tiempo en Los Alamos
Warning: Invalid argument supplied for foreach() in /home/losalamo/public_html/wp-content/plugins/tiempocom/app/helpers/templates.php on line 110
tiempo.com  +info
Visita en los Alamos
e c b a

dia astronomia en chileEl viernes pasado se celebró el día Internacional de la Astronomía, le pedí a nuestro hijo Diego Matus Carrillo, (estudiante de la U. de Concepción actualmente preparando sus tesis para la titulación definitiva como Astrónomo profesional) después de varios años su aporte en nuestra página web en relación a este tema de la ciencia. Es necesario leer con atención para comprender su contenido e importancia que tiene para nosotros, he aquí su colaboración.

Ondas Gravitacionales

Una popular forma de ilustrar este fenómeno consiste en imaginar una lamina de goma extensa, pero delgada. Sobre esta se coloca algún objeto pesado, como una bala de cañón, y lo que ocurre es que este se hunde y deforma la lámina, mientras que si uno coloca un objeto más liviano, como una pelota de pimpón, la deformación es menor.

main-qimg-4df96e3d28b4879619ce07e89b4a3aa5Si ponemos ambos objetos en la lamina y hacemos rodar a la pelota de pimpón, notaremos que esta no se va a mover en una línea recta, sino que va a trazar una curva, como si estuviese girando alrededor de la bala de cañón, tal como lo hace la Luna en órbita con la Tierra o nuestro planeta alrededor del Sol (Este video contiene una demostración de este experimento. El audio esta ingles, pero en el minuto 2:45 está la parte importante).

La forma en la que la Teoría General de la Relatividad explicaba la fuerza de gravedad era que los objetos con masa (estrellas, planetas, personas, átomos, etc.) curvan el espacio que los rodea, y esta deformación es “sentida” por los demás objetos como una fuerza que los atrae unos a otros.

De las 2 teorías de la relatividad salieron varias predicciones que con el paso de los años se descubrió que eran ciertas, como el hecho que la luz también es afectada por la fuerza de gravedad de los objetos en el universo (en astronomía, este fenómeno causa las llamadas “lentes gravitacionales” y fue comprobado en 1919 durante un eclipse de sol), el cambio en la órbita del planeta Mercurio, el redshift gravitacional (el “redshift” es el cambio de una frecuencia más alta de luz a una más baja, lo que provoca que los objetos se vean más “rojos”), etc.

Ahora, haré un paréntesis para contarles sobre las ondas.

Si buscamos la definición de onda en Wikipedia, esta nos dice “En física, una onda consiste en la propagación de una perturbación de alguna propiedad del espacio” y dependiendo de qué propiedad se propague, tenemos distintos tipos de ondas. Un caso muy familiar son las olas que uno ve en un charco cuando uno deja caer una piedra sobre él: la piedra causa una perturbación en la superficie del agua, y esta perturbación se mueve en todas direcciones, alejándose de la piedra y formando círculos que crecen sobre la superficie.

Otro ejemplo es la forma en la que una cuerda de una guitarra vibra y causa a su vez una perturbación en el aire, que nosotros captamos como sonido; ondas que se propaguen por el suelo y las rocas son lo que llamamos temblores y terremotos; y otro tipo de ondas con las que nos encontramos todos los días son la luz del sol, de la pantalla del computador o la que trae noticias desde la radioemisora hasta un equipo de música.

LIGO_measurement_of_gravitational_wavesDependiendo del medio que la onda use para moverse, estas suelen dividirse en ondas mecánicas (que son las que usan un medio material para trasladarse, como el agua, aire, el suelo, las cuerdas, etc.) y ondas electromagnéticas (la luz, la señal del celular, el calor del sol, entre otros), pero si uno le pregunta a un físico, él dirá que todos estos fenómenos son, a grandes rasgos, el mismo y pueden ser resumidos en una sola ecuación, que él llama “ecuación de onda”.

Al año siguiente a la publicación de la Teoría General de la Relatividad, en 1916, Einstein se dio cuenta que si uno toma la ecuación que relaciona la curvatura del espacio y la masa y comienza a manipularla, llega a una ecuación que es muy parecida a las ecuaciones que describen ondas de las que hablé recién. Esto nos indican que el espacio puede “arrugarse” y que estas arrugas se mueven de un lugar a otro (como en el ejemplo de la piedra en un charco).Estas “arrugas de espacio-tiempo” fueron llamadas “ondas gravitacionales”.

Como mencione anteriormente, cualquier objeto deforma el espacio que lo rodea, y si este se mueve va a emitir ondas gravitacionales. Hay un montón de cosas que generan estas ondas. La luna girando alrededor de la tierra, la tierra en torno al sol o una persona paseando por el bosque.

Pero estas ondas son muy débiles y se necesitan dos objetos muy pesados moviéndose muy rápido y un instrumento extremadamente sensible para poder detectar esta onda.

LIGO-aerial-video En el sector de Livingston, en el sur de Estados Unidos y en el estado de Washington, en el noroeste del mismo país, fueron construidos dos instrumentos que, supuestamente, deberían ser capaces de detectar este tipo de fenómenos. El proyecto se llama LIGO, que es la sigla en ingles para “Observatorio de ondas gravitacionales por interferometría láser”.

Este instrumento utiliza un rayo laser (como dato curioso, el mecanismo que permite el funcionamiento de un rayo laser también fue predicho por Einstein, en 1917) que se refleja en unos espejos separados 4 km unos de otros. Si es atravesado por una onda de gravedad, los espejos en los extremos del aparato se van a alejar y acercar un poco, y al medir cuanto y como se mueven, los científicos podrán obtener información de como es esta onda y que fue lo que la produjo.

Northern_leg_of_LIGO_interferometer_on_Hanford_ReservationLIGO fue inaugurado el 2002, y funciono por 8 años, en los cuales no encontró nada, por lo que se decidió interrumpir sus actividades mientras reemplazaban los detectores por unos más sensibles.

En febrero 2015 terminaron los arreglos y comenzó todo un periodo de pruebas y calibración, para asegurarse que todos los sistemas trabajaran como estaba planificado. El 14 de septiembre, la maquina detecto algo que alejó los extremos del instrumento una distancia de 10e-19 m, que equivale a la milésima parte del ancho de un protón. Un protón es una partícula que forma parte del núcleo de los átomos.

Para tener una idea de la sensibilidad de este instrumento, en el ancho de un cabello humano uno puede poner 1.000.000 de átomos. Si uno toma uno de esos átomos y lo agranda hasta el tamaño de una cancha de futbol, el protón que está en su centro sería apenas tan grande como una pulga.

Basándose en las características de la onda que se detectó, es decir, como cambia la frecuencia y su amplitud, los físicos determinaron que lo que dio origen a lo que detectaron fue la caída en espiral y posterior fusión de dos agujeros negros, donde el mayor de los dos pesa lo mismo que 36 estrellas como nuestro sol, mientras que el más pequeño equivale a unos 29 soles, pero concentrados en una esfera de 90 km de ancho; el resultado de esta fusión fue un nuevo agujero negro de 62 masas solares; las 3 masas solares de diferencia se fueron transformados en la energía necesaria para emitir la onda gravitacional

La potencia de esta onda, que llevaba viajando por mil millones de años, es unas 50 veces la potencia de la luz emitida por todas las estrellas del universo, juntas.

Como podrán imaginar, esto se trata de un descubrimiento importante, fácilmente el más importante de la década: por un lado, es la inauguración de una nueva rama de la astrofísica, es la confirmación de la existencia de ondas gravitacionales y es la primera observación de la unión de dos agujeros negros.

Y desde 1915 hasta la fecha, las predicciones de Einstein y sus Teorías de la Relatividad siguen invictas.

Deja un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos necesarios están marcados *

Publicaciones
Los Alamos Nuestro