Las ondas gravitacionales que mueven el tejido cósmico conocido como espacio tiempo, son ahora una realidad comprobada por el Observatorio de Ondas Gravitacionales con Interferómetro Láser (LIGO), pero hasta 2015 eran tan sólo una parte hipotética de la Teoría de la Relatividad de Albert Einstein y de hecho, habían sido puestas en duda. Pero ahora que el LIGO ha dado la razón una vez más al físico alemán, los científicos están utilizando este tipo de ondulaciones para conocer los inicios del Universo.
Qué son las ondas gravitacionales
Albert Einstein revolucionó la física para siempre con la introducción del concepto de ‘espacio tiempo’, que es un tejido que permea el Universo y a través del cual viaja la luz. Este se deforma y se curva debido a los campos gravitacionales de los cuerpos que habitan en él, por lo que el físico creía que experimenta ondulaciones de eventos masivos ocurridos en el cosmos y que se propagan a través del espacio tiempo.
El propio Einstein creía que este tipo de movimientos consecuentes de las grandes colisiones en el cosmos, eran tan imperceptibles que nunca seríamos capaces de detectarlos. Pero eso cambió en 2015 cuando el LIGO fue capaz de detectar las ondulaciones del tiempo espacio, comprobando la existencia de las ondas gravitacionales.
Una mirada al pasado cósmico
Saber sobre el origen del Universo ha representado un verdadero rompecabezas para los cosmólogos, ya que es imposible mirar directamente hacia un cosmos primitivo y saber cómo eran las condiciones en un inicio. Es por esto que se han buscado otros medios para conocer la evolución del Universo y las ondas gravitacionales podrían ayudar en el proceso.
“No podemos ver el universo primitivo directamente, pero quizá podamos verlo indirectamente si observamos cómo las ondas gravitacionales de aquella época han afectado a la materia y la radiación que podemos observar hoy”, explica Deepen Garg, autor principal del artículo publicado en la revista Journal of Cosmology and Astroparticle Physics. Garg es un estudiante graduado en el Programa de Princeton en Física de Plasma del Departamento de Energía de Estados Unidos.
¿En qué se parecen la energía de fusión y las ondas gravitacionales?
Garg y su asesor Ilya Dodin, encontraron una manera de adaptar la técnica de investigación sobre la energía de fusión, hacia las ondas gravitacionales. La fusión nuclear es la energía que alimenta a las estrellas y que los científicos están utilizando en los reactores más modernos para obtener cantidades de energía exhorbitantes sin contaminación radiactiva y sin emisiones de carbono.
Los físicos nucleares calculan cómo se mueven las ondas electromagnéticas a través del plasma la sopa de electrones y los núcleos atómicos que alimentan los reactores de fusión conocidos como tokamaks y stellarators. Y extrañamente este proceso se asemeja al movimiento de las ondas gravitacionales a través del espacio tiempo y la materia.
Así que Garg y Dodin usaron la medición de fusión nuclear a las ondulaciones cósmicas. “Básicamente, pusimos la maquinaria de ondas de plasma a trabajar en un problema de ondas gravitacionales”, dijo Garg.
Faltan más mediciones por analizar en un futuro cercano para obtener resultados significativos, no obstante, la investigación es pionera en su campo y ha abierto una ventana hacia el pasado del Universo utilizando las ondas gravitacionales como evidencias de un joven cosmos.
Referencias: Garg, D. Dodin, Y. (2022) Gravitational wave modes in matter. Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, DOI.
