Kip S. Thorne, uno de los premiados con el Princesa de Investigación, adelanta algunas de las respuestas que se pueden esperar de la investigación de la radiación emitida por la gravedad
18 jun 2017 . Actualizado a las 05:00 h.Hasta ahora, el universo nos hablaba fundamentalmente a través de ondas electromagnéticas. De la luz. En lo que las manifestaciones de esa energía nos ha dicho se basa el edificio de la astrofísica moderna. Pero hay otros medios para acceder al universo y desentrañar sus aparentes silencios. Einstein dedujo hace un siglo, a base de puro cálculo, que el cosmos también emitía otro tipo de señales, pero pensó que nunca tendríamos oídos para escucharlas. Se equivocaba. Él mismo rechazó en un principio la existencia de un tipo de ondas emitidos no por el electromagnetismo, sino por la gravedad; y después tuvo que admitir a regañadientes su existencia, aunque solo fuese por imposición de su propia Teoría General de la Relatividad. Posteriormente, astrofísicos como Joseph Taylor y Russell Hulse llegaron a recibir el Nobel de 1993 por su aproximación a la existencia de esas ondulaciones -las llamadas ondas gravitacionales- a partir de la observación de la actividad de un sistema doble de estrellas de neutrones, el PSR 1913+16 y de la medición de las alteraciones que generaban.
Pero era aún una detección indirecta Seguía necesitándose una observación directa, tan empírica como la de la luz de una estrella captada través de un telescopio. Varios programas -LIGO, LISA o GEO- se dedicaron durante décadas a esa tarea. Pero, claro, también hacía falta saber hacia dónde dirigir ese nuevo instrumento de detección que aún no tenía qué detectar. Se necesitaba un suceso mucho más gigantesco y perturbador que una estrella de neutrones (que es, ya en sí, un fenómeno realmente colosal: la más densa de las estrellas; tanto, que en el volumen de una pelota de tenis se concentraría una masa similar a la de Deimos, el satélite marciano, según un símil que aporta Roger Penrose). Ese fenómeno cósmicamente escandaloso, esa catástrofe mayúscula, capaz de hacer el máximo de ruido gravitacional, era desde luego, un agujero negro.
O mejor, dos. Solo dos de estos gargantúas siderales -de 14,2 y 7,5 veces la masa del Sol, respectivamente- serían capaces de alterar la superficie del estanque del espaciotiempo desde una distancia de 1,4 mil millones de años luz. Los dos observatorios del programa LIGO han escuchado por tres veces el rumor gravitacional de su colisión desde sus instalaciones de Livingstone (Luisiana) y Hanford (Washington), en Estados Unidos. Gracias a ellos disponemos finalmente un receptor para captar la muy esquiva y débil radiación gravitatoria que riza delicadamente la malla del espaciotiempo por todas partes.
El mero descubrimiento de ese hallazgo ya es mérito más que suficiente para justificar un premio como el Princesa de Asturias de Investigación que esta semana se concedía al programa y a sus máximos impulsores, Kip S. Thorne, Rainer Weisz y Barry S. Barrish. Pero, como señalaba este último a La Voz de Asturias inmediatamente después del premio, lo mejor viene ahora. Sabemos que tenemos oído para las ondas gravitacionales. Es el momento de lanzarles preguntas y aplicarse a descifrar lo que respondan.
Kip Stephen Thorne, al que la concesión del premio le sorprendió en Israel, ha hecho desde allí algunos de los pronósticos sobre lo que deparará, a corto y a medio plazo, esa escucha dirigida a la que ahora se aplican científicos de todo el mundo. La primera dirección hacia la que enfocan sus preguntas es, precisamente, el mismo fenómeno a partir de cuya actividad se detectaron ondas gravitacionales: los agujeros negros. «En los próximos años esperamos ver cosas como un agujero negro desgarrando una estrella de neutrones, o dos estrellas de neutrones que colisionan, se funden entre sí y después implosionan para formar un agujero negro», anticipa Thorne.
La máxima autoridad mundial en materia de gravitación es también el responsable de que el gran público disponga de la más genunina visualización de uno de esos fenómenos en los que la gravedad es tan masiva que lo engulle todo, incluso a la luz, y deforma a gran escala el tejido del espacio y del tiempo en torno suyo. Millones de espectadores pudieron maravillarse con la visión de Gargantúa en el clímax de Interstellar, la película de Christopher Nolan basada directa y fielmente en los trabajos de Thorne. Pero, ¿por qué es tan fundamental, aparte del atractivo que en sí tiene un hecho tan singular y violento, dirigir la atención prioritaria hacia los agujeros negros?
«De estas observaciones, aprenderemos mucho sobre la fuerza nuclear que controla las propiedades de la materia de una estrella de neutrones. Además, combinando las observaciones de ondas gravitacionales y ondas electromagnéticas, esperamos comprender la naturaleza de las misteriosas explosiones de rayos gamma, que los astrónomos han estado observando durante varias décadas», explica Thorne. Todas estas observaciones son cruciales a su vez para avanzar en la comprensión de las dinámicas de fondo que estructuran y rigen el universo.
¿Y después?
¿Y después? Mirar hacia el «antes». La irresistible curiosidad sobre los orígenes viene a ser el agujero negro, la gravedad masiva que arrastra el interés de los atrofísicos. Saber qué sucedió al principio del principio. Thorne estima que «en las próximas dos décadas podremos observar probablemente ondas gravitacionales procedentes del Big-Bang, las así llamadas ondas gravitacionales primordiales». Este tipo de radiación nos diría «mucho acerca del nacimiento del universo y la época de la llamada inflación en la primera fracción de segundo de la vida del universo». En ese futuro nada lejano, Kip S. Thorne espera también que se puedan registrar ondas gravitacionales generadas «en el momento del nacimiento de la fuerza electromagnética, cerca de los inicios del universo». Datos de nuestra genealogía cósmica profunda que permitan explicar algo más acerca de lo que somos casi 14.000 millones de años después.
Y mientras las ondas gravitacionales cuentan algo de todo lo que se espera de ellas -y también de lo «inesperado» hacia lo que apuntaba Barry Barish- Kip Thorne sigue, por su parte, investigando y contándolo después. Según adelanta, su reconocida tarea como divulgador científico tendrá una importante prolongación muy pronto, aunque esta de carácter más especializado. «Acabo de rematar junto a Roger Blandford un libro de texto para lectores avanzados titulado Física Clásica Moderna que, espero, supondrá un cambio de envergadura en la enseñanza en los grados de Física, al menos en los Estados Unidos». Saldrá en agosto, apenas un par de meses antes de que el científico que nos inventó un oído para escuchar una melodía más en el coro de las esferas.