La gravedad y el universo

Retroalimentación

Centro de Cosmología Teórica, empezó a darse cuenta de que si sólo se trataba de una prueba, se habría enterado, lo que significaba que los rumores debían ser ciertos. “Fue como ver a mi equipo de fútbol ganar la FA Cup. Para la persona que estaba en el
Para la persona que estaba en el turno de observación cuando ocurrió, debió de ser como ganar la copa y Wimbledon, todo en uno”, dice: Vaya, esta es una nueva era en la física observacional”. Tío, ¿cuántas veces se hace eso?
¿Cuál fue la causa de esta emoción única en la vida? Sencillamente, un chirrido prolongado, que duró menos de un segundo, emitido por un monitor en Luisiana, seguido de otro chirrido idéntico, que se escuchó siete milisegundos después en una zona rural
A 1.200 millones de años luz de distancia, giraron una alrededor de la otra, aceleraron de 30 a 250 veces por segundo y luego colisionaron, creando un enorme agujero negro. El impacto provocó una ondulación en el espacio-tiempo: una onda gravitacional.
Sus hallazgos -la primera detección de un agujero negro “binario”, la prueba de que las ondas gravitacionales existen junto con una ondulación en el continuo espacio-tiempo que fue predicha por Einstein en 1916- desbloquean

¿es la gravedad una teoría?

La gravedad (del latín gravitas ‘peso'[1]), o gravitación, es un fenómeno natural por el que todas las cosas con masa o energía -incluidos los planetas, las estrellas, las galaxias e incluso la luz[2]- se atraen (o gravitan) entre sí. En la Tierra, la gravedad da peso a los objetos físicos, y la gravedad de la Luna provoca las mareas de los océanos. La atracción gravitatoria de la materia gaseosa original presente en el Universo hizo que ésta comenzara a fusionarse y a formar estrellas y que éstas se agruparan en galaxias, por lo que la gravedad es responsable de muchas de las estructuras a gran escala del Universo. La gravedad tiene un alcance infinito, aunque sus efectos se debilitan a medida que los objetos se alejan.
La teoría general de la relatividad (propuesta por Albert Einstein en 1915) describe la gravedad no como una fuerza, sino como una consecuencia de las masas que se mueven a lo largo de líneas geodésicas en un espacio-tiempo curvado causado por la distribución desigual de la masa. El ejemplo más extremo de esta curvatura del espacio-tiempo es un agujero negro, del que nada -ni siquiera la luz- puede escapar una vez pasado el horizonte de sucesos del agujero negro[3]. Sin embargo, para la mayoría de las aplicaciones, la gravedad está bien aproximada por la ley de gravitación universal de Newton, que describe la gravedad como una fuerza que hace que dos cuerpos cualesquiera se atraigan entre sí, con una magnitud proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre ellos.

La gravedad de la luna

Hace más de mil millones de años, dos gigantescos agujeros negros colisionaron en una parte lejana del Universo. Cada agujero negro contenía aproximadamente 30 masas solares. En el momento de la colisión sacudieron el tejido mismo del Universo, haciéndolo temblar.
En el momento de la colisión, la vida en la Tierra se limitaba probablemente a organismos unicelulares. En el momento de su paso, los humanos habían evolucionado y Albert Einstein había desarrollado la Relatividad General, una teoría de la gravedad que predecía la existencia de estas “ondas gravitacionales”.
Al publicar su teoría en 1915, el propio Einstein pensó que desarrollar la tecnología para detectar las ondas gravitacionales era probablemente imposible. Las perturbaciones tienen sólo una milésima parte de la anchura de un núcleo atómico.
Sin embargo, tras décadas de desarrollo, los científicos e ingenieros que trabajan en el Observatorio de Ondas Gravitacionales por Interferómetro Láser (LIGO), con sede en Estados Unidos, habían encendido la última versión de sus detectores poco antes de que pasara el susurro de los agujeros negros.

Universo en movimiento

El modelo simplificado que aparece a continuación ilustra la afirmación de Einstein de que los objetos masivos deforman el tejido del espacio-tiempo cuatridimensional. Si el espacio-tiempo se ve como una lámina, la gravedad de objetos como las galaxias, las estrellas y los planetas arrugan la lámina en distintos grados. Otros objetos deben seguir las curvas resultantes, incluida la luz.
Cuando la luz de una estrella lejana pasa junto al Sol en su camino hacia la Tierra, sigue la trayectoria curva (línea sólida) resultante de la atracción de la masa del Sol sobre la lámina espacio-temporal. Einstein dijo que la posición aparente de la estrella (línea discontinua) diferiría de su posición real en una cantidad predecible.
La gravedad de un objeto masivo desvía la luz de las galaxias más lejanas si los objetos están estrechamente alineados en el espacio. Como muestran las líneas discontinuas del modelo sencillo anterior, esto proyecta la luz en múltiples imágenes. Estas lentes actúan como lupas gigantes, creando exóticos patrones de arcos y anillos. El telescopio espacial Hubble en órbita ha revelado muchos de estos espejismos cósmicos. La luz de una galaxia lejana se difumina en varios arcos fantasmales (cerca de la derecha) por un enorme cúmulo galáctico. Cuando la alineación de la galaxia que hace de lente y el objeto distante es casi perfecta (extremo derecho), el resultado es un raro círculo de luz llamado “anillo de Einstein”. El espacio-tiempo es un medio que tiene forma. Los objetos dentro de este medio pueden flexionarlo y retorcerlo. Cada objeto del universo tira del espacio que lo rodea, atrayendo el tejido del espacio-tiempo hacia su centro. Cuanto más grande es el objeto, más tira de él. La cantidad de atracción ejercida por un objeto sobre el tejido universal es su fuerza gravitatoria. Así que la manzana cae a la Tierra porque ésta ha deformado el espacio-tiempo de tal manera que la manzana debe moverse hacia el centro de la Tierra. Los planetas más masivos crean una deformación más profunda, impartiendo una aceleración más rápida a los objetos que pasan. El físico John Wheeler captó perfectamente estas extrañas nociones: “La materia le dice al espacio cómo curvarse, y el espacio curvado le dice a la materia cómo moverse”.

Eduardo José Cazorla