Una nueva astronom¨ªa

Desde la detecci¨®n de las primeras ondas gravitacionales en septiembre de 2015 ¨Ccasi exactamente 100 a?os despu¨¦s de que Einstein escribiera las ecuaciones que las predec¨ªan¡ª, los f¨ªsicos entraron en un estado de excitaci¨®n de los que, en efecto, solo ocurren un par de veces en un siglo. No solo el descubrimiento era portentoso en s¨ª mismo, sino que presagiaba una nueva era de la astronom¨ªa, una que ya no depender¨ªa de la luz visible ni de ninguna otra onda del espectro electromagn¨¦tico, como los rayos X o la radiaci¨®n ultravioleta, sino de la distorsi¨®n del mism¨ªsimo tejido del espacio-tiempo, que es en lo que consiste una onda gravitatoria seg¨²n la relatividad general de Einstein. Lee en Materia como esas esperanzas parecen confirmarse con la primera detecci¨®n de una colisi¨®n entre un agujero negro y una estrella de neutrones, todav¨ªa provisional pero considerada probable por los especialistas.

Las anteriores detecciones de ondas gravitatorias proced¨ªan bien de la colisi¨®n de dos agujeros negros (nueve casos), bien de la de dos estrellas de neutrones (un caso). ?Qu¨¦ tiene de importante que la actual detecci¨®n represente (probablemente) la colisi¨®n entre un agujero negro y una estrella de neutrones? En primer lugar, este suceso puede ser una ventana abierta al mism¨ªsimo interior de la estrella de neutrones. Poco antes de la colisi¨®n, el poderoso tir¨®n gravitatorio del agujero negro no solo atrae a la estrella de neutrones, sino que la desgarra, revelando su estructura interna. Hasta ahora solo tenemos teor¨ªas sobre lo que hay all¨ª dentro, y la m¨¢s aceptada sugiere que, tan solo a un kil¨®metro por debajo de la superficie de la estrella, la materia est¨¢ condensada en grumos, tubos y hojas. Los f¨ªsicos llaman a esto ¡°pasta nuclear¡±, por su similitud con los ?oquis, los espaguetis y la lasa?a. Los c¨¢lculos muestran que este material, si existe, debe ser 10.000 millones de veces m¨¢s fuerte que el acero. La colisi¨®n detectada ahora puede confirmar (o refutar) esa predicci¨®n te¨®rica.

Hasta ahora solo tenemos teor¨ªas sobre lo que hay all¨ª dentro, y la m¨¢s aceptada sugiere que, tan solo a un kil¨®metro por debajo de la superficie de la estrella, la materia est¨¢ condensada en grumos, tubos y hojas

Y eso es solo el comienzo. Algunos astr¨®nomos esperan servirse de las ondas gravitacionales para poner a prueba la propia teor¨ªa de la relatividad general. Esta teor¨ªa ha superado hasta ahora todos los retos experimentales y observacionales a los que ha sido sometida, pero los f¨ªsicos saben que debe estar incompleta. La raz¨®n es que es incompatible con el otro gran cimiento de la f¨ªsica actual, que es la mec¨¢nica cu¨¢ntica, la ciencia de lo muy peque?o. En los sucesos extremos que reflejan las ondas gravitatorias, cualquier desviaci¨®n de las predicciones de Einstein puede marcar el punto d¨¦bil de la teor¨ªa, y abrir as¨ª un camino hacia el santo grial de la f¨ªsica te¨®rica, que es encontrar una teor¨ªa unificada que elimine las contradicciones entre los dos pilares de esta ciencia.

El objetivo m¨¢s ambicioso de todos ¨Ctodav¨ªa un tiro muy largo¡ª es acercarse a los or¨ªgenes del universo. Durante los primeros 400.000 a?os tras el big bang, el cosmos era tan denso y caliente que cualquier fot¨®n emitido resultaba reabsorbido de inmediato por la materia. Esto implica que la astronom¨ªa convencional, basada en la detecci¨®n de fotones (sean de luz o de cualquier otra regi¨®n del espectro electromagn¨¦tico) es por completo ciega a los or¨ªgenes del universo. Pero las ondas gravitatorias no tienen esa limitaci¨®n: no hay ning¨²n problema de principio para que puedan detectarse incluso si proceden de los primeros instantes de la vida del cosmos. Todo apunta a que esa nueva astronom¨ªa ha nacido de una vez por todas.

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