INVESTIGACIÓ DE L'UNIVERS
¿Què són les ones gravitacionals?
Claus per comprendre l'elusiu fenomen
EL PERIODICO
MICHELE CATANZARO / BARCELONA
¿QUÈ SÓN LES ONES GRAVITACIONALS?
Les ones gravitacionals són unes deformacions de l'espai-temps. En altres paraules, no són unes ones que es propaguin en l'espai i en el temps, sinó unes pertorbacions que alteren aquestes mateixes dimensions. Imaginem-nos que posem una gran bola pesant en un matalàs al costat d'una altra de petita i lleugera. La primera s'enfonsarà i la segona caurà cap a la primera. Aquesta imatge dóna una idea del que passa amb la gravetat, segons la visió moderna creada per Einstein. La Terra és com la bola pesant: deforma l'espai-temps situat al seu voltant (el matalàs) fent que els altres objectes (la bola lleugera) experimentin una atracció cap a ella. Aquesta seria una deformació permanent. Però alguns fenòmens, com per exemple dues estrelles de neutrons que orbiten, produeixen una deformació que es propaga com una ona, de la mateixa manera que quan es llança una pedra a l'aigua.
¿COM ES PRODUEIXEN?
Tota massa produeix deformacions de l'espai-temps, segons la teoria d'Einstein. Però, comparada amb les altres forces, la gravetat és extremadament feble, per això es necessiten grans masses i grans velocitats perquè es produeixin deformacions detectables amb les eines actuals. Per aquesta raó, és necessari esperar que es donin fenòmens astronòmics de gran violència, com a col·lisions de forats negres i estrelles de neutrons, perquè es produeixin ones detectables des de la Terra.
¿PER QUÈ SÓN IMPORTANTS?
Les existència d'ones gravitacionals és l'última predicció d'Einstein que queda per comprovar. El genial físic va plantejar la hipòtesi que ja existien fa 100 anys. La seva existència era una conseqüència de la teoria de la relativitat general, la interpretació moderna del fenomen de la gravitació formulada pel científic, que superava la visió clàssica de Newton. La detecció d'ones gravitacionals seria la confirmació definitiva d'aquesta teoria. Els experts creuen que els que les detectin s'emportaran gairebé segur el premi Nobel.
¿PER A QUÈ SERVEIXEN?
A més de confirmar la teoria d'Einstein, les ones gravitacionals prometen obrir una nova finestra observacional sobre l'Univers. Els successos que produeixen aquestes ones són dels més violents que tenen lloc al cosmos, com col·lisions de forats negres, per exemple. És a dir, les ones gravitacionals ens aporten informació d'aquests grans cataclismes. Aquestes condicions extremes es van donar també durant el Big Bang, així que la investigació amb ones gravitacionals també podria proporcionar informació sobre l'origen de l'Univers. Les ones són difícils de detectar perquè no interaccionen gairebé amb res, fet que dificulta mesurar el seu pas: això, però, és també el seu gran avantatge ja que es poden propagar per l'Univers i transmetre informació no pertorbada.
¿QUÈ S'HA ANUNCIAT AVUI?
Des de fa uns mesos han circulat rumors sobre la detecció d'ones gravitacionals. Tant 'Nature' com 'Science', les dues principals revistes científiques, han coincidit a destacar aquesta possible troballa en les seves prediccions sobre els sectors científics que prometen sorpreses el 2016. Moltes esperances residien en el fet que Ligo, el principal instrument per a la seva detecció, es va actualitzar i va millorar l'any passat. Aquesta tarda investigadors de Ligo han anunciat nous resultats.
¿COM ES DETECTEN?
Fins i tot fenòmens astronòmics de gran envergadura produeixen pertorbacions microscòpiques, amb desplaçaments més petits que la mida d'un protó. Per això, els detectors d'ones són dispositius enormes i delicadíssims. L'eina més eficaç són els dos grans interferòmetres Advanced Ligo, als Estats Units, i l'europea Virgo, a Itàlia. Un interferòmetre d'aquest tipus està format per un sistema de túnels de diversos quilòmetres en forma de L pels quals passen làsers que reboten en miralls i interfereixen al creuar-se. Si hi passés una ona gravitatòria, s'hauria de detectar una pertorbació en la interferència, a causa de la deformació de l'espai-temps entre els miralls. Advanced Ligo, que es va estrenar als EUA al setembre, consta de dos detectors emplaçats a Washington i Louisiana, amb una separació entre ells de 3.000 quilòmetres. Altres eines per estudiar-les són els púlsars 'timing arrays', radiotelescopis que mesuren la llum dels púlsars, i telescopis astronòmics com el futur Lisa.
Cap comentari:
Publica un comentari a l'entrada