Trampas para detectar cataclismos c¨®smicos

Cuatro kil¨®metros recorrer¨¢ sin cesar, rebotando de espejo a espejo en los extremos, un rayo l¨¢ser para intentar detectar, por primera vez en la historia, el efec to f¨ªsico de las ondas gravitacionales, cuya existencia fue predicha por Albert Einstein en su teor¨ªa general de la relatividad. Lo que ser¨ªa la primera . gran no ticia de la f¨ªsica del siglo que empieza podr¨ªa originarse en, dos lugares situados en la costa este y. oeste de Estados Unidos, respectivamente, donde han empezado las obras para construir dos detectores id¨¦nticos, el proyecto, Ligo. Cient¨ªficos europeos tienen otro, proyecto similar, el Virgo. Entre todos esperan lograr captar los ecos de los cataclismos c¨®smicos, a lo larg¨® de la historia del Universo, tras 30 a?os de fracaso de diversos intentos.Las ondas gravitacionales, adem¨¢s de dif¨ªciles de detectar, son muy dif¨ªciles , por no decir imposibles, de imaginar. Seg¨²n Einstein, la gravedad, la cuarta fuerza de la naturaleza las otras tres son la electromagn¨¦tica, la fuerte y la d¨¦bil- no existir¨ªa en un universo sin masa. La gravedad es mucho m¨¢s d¨¦bil que las otras fuerzas. Un cuerpo masivo deforma el espacio-tiempo a su alrededor como si fuera. una bola de plomo sobre una plancha de gomaespuma. Frena el tiempo y curva el espacio, algo comprobado experimentalmente.Cuando se produce un cataclismo c¨®smico, como la explosi¨®n de una estrella supernova, esta perturbaci¨®n del espacio-tiempo ser¨ªa similar a la que produce en la corteza terrestre un terremoto, en forma de ondas de choque desde el epicentro. Las las ondas gravitacionales recorrer¨ªan el Universo sin poderse observar directamente y tan d¨¦biles que las distorsiones que causar¨ªan en la Tierra ser¨ªan menores que el -di¨¢metro de. una part¨ªcula subat¨®mica. Los cient¨ªficos llevan decenios so?ando, con detectores tan sensibles que puedan detectarlas.Gran cienciaEl Ligo (siglas en ingl¨¦s de Observatorio de ondas gravitacionales por interfetometr¨ªa l¨¢ser) es uno de estos sue?os que se est¨¢ haciendo realidad, de la mano de las universidades Caltech (en California) y MIT (en Boston) y con un coste estimado actualmente en 365 millones de d¨®lares (casi 50.000 millones de pesetas) hasta el a?o 2001. Es uno de los pocos proyectos de gran ciencia financiados por la National Science Foundation y sobre su futuro se ciernen tambi¨¦n los nubarrones ocasionados por el intento actual de recortar el d¨¦ficit federal de Estados Unidos. En Caltech, los promotores del proyecto lo defienden con energ¨ªa, aunque el a?o pasado dej¨® la direcci¨®n pr¨ªncipal impulsor, Rochus Vogt, por cr¨ªticas a su gesti¨®n, y fue reemplazado por Barry Barish, de la misma universidad y antiguo codirector de uno de los detectores ideado para el gigantesco acelerador de part¨ªculas SSC, ya difunto. Los observatorios ser¨¢n dos, situados en las localidades de Hanford (Estado de Washington) y Livingston (Estado de Louisiana). Cada uno de ellos consta de dos l¨ªneas. de l¨¢ser de cuatro kil¨®metros de longitud situadas en ¨¢ngulo recto. En ambos extremos de las l¨ªneas hay espejos que hacen la funci¨®n tambi¨¦n de masas. De una fuente l¨¢ser sale un rayo que se divide en dos, cada uno de los cuales recorre una de las l¨ªneas. Si una onda gravitacional pasara por el observatorio, cambiar¨ªa liger¨ªsimamente la distancia entre los espejos de las dos l¨ªneas, acortando una y extendiendo la otra. Al recombinar las dos se?ales l¨¢ser en el detector esta liger¨ªsima diferencia se mostrar¨ªa en forma de onda, inexistente cuando las dos distancias son iguales.

El desaf¨ªo en ingenier¨ªa para lograr detectar una variaci¨®n de. la separaci¨®n entre espejos de s¨®lo 10 elevado a menos 22 cent¨ªmetros [una mil¨¦sima del di¨¢metro de un n¨²cleo at¨®micol es enorme, se?ala Frederick J. Raab, uno de los fisicos implicados en el proyecto. Hacen falta, por. ejemplo, amortiguadores para poder descartar se?ales debidas a movimientos s¨ªsmicos, vibraciones producidas por m¨¢quinas y el ruido t¨¦rmico. Tambi¨¦n hay que hacer el vac¨ªo en el tubo hasta que el gas residual no emita se?ales perturbadoras. Para ello, adem¨¢s, los tubos tienen que ser de un acero inoxidable especial que emita pocas mol¨¦culas de hidr¨®geno. Y los brazos del interfer¨®metro no se pueden alargar m¨¢s, porque la rectil¨ªnea trayectoria del l¨¢ser no casa con la curvatura de la Tierra.Dos como m¨ªnimo

En cuanto a que se construyan dos detectores, y muy separados, es lo m¨ªnimo para que el sistema sea fiable y para acotar la zona del cielo de donde proceden las ondas, que disparar¨ªan los detectores con una diferencia de un sesentavo de. segundo. Para fijar el origen de la onda gravitacional, algo que necesitan los astrof¨ªsicos para interpretar las se?ales obtenidas, har¨ªan falta cuatro detectores, y Ligo formar¨ªa finalmente parte de una red mundial

Las dificultades son muchas pero los frutos esperados tambi¨¦n, y no s¨®lo cient¨ªficos, sino tambi¨¦n t¨¦cnicos. Nacer¨ªa una hueva rama de. la astronom¨ªa, que podr¨ªa observar el efecto en el espacio-tiempo del colapso de una estrella o la fusi¨®n de. dos agujeros negros. Se podr¨ªa medir la velocidad a la qu¨¦ se propagan, las ondas gravitacionales y deducir la existencia del hipot¨¦tico gravit¨®n, que transporta la gravedad como los fotones la. luz, determinando si tiene o no masa. En suma, abrir una nueva ventana al Universo, la del espacio-tiempo, como los radiotelescopios permitieron este siglo que termina descubrir fen¨®menos celestes, como los p¨²lsares, ocultos a los telescopios ¨®pticos.