¿Qué es LIGO?
LIGO es el acrónimo en inglés de Observatorio de Ondas Gravitacionales por Interferometría Láser, y se trata de un proyecto científico que busca detectar ondas gravitacionales, fenómenos predichos por la Teoría de la Relatividad General de Albert Einstein en 1916, y que hasta hace muy poco tiempo no habían sido detectadas directamente. El proyecto, liderado por el Instituto de Tecnología de California (Caltech) y el Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT), involucra a cientos de investigadores de todo el mundo.
El observatorio LIGO se compone de dos detectores idénticos: uno ubicado en Hanford, Washington (EE. UU.), y otro en Livingston, Luisiana (EE. UU.). Cada uno tiene dos brazos de cuatro kilómetros de longitud, en el interior de los cuales se encuentran espejos ubicados a una distancia de 1,2 kilómetros entre sí. Los detectores de LIGO son capaces de detectar distorsiones en el espacio-tiempo producidas por eventos violentos en el universo, como la fusión de dos agujeros negros o estrellas de neutrones.
¿Cómo funciona la interferometría láser?
La interferometría láser es una técnica utilizada en LIGO para medir distancias extremadamente pequeñas. Se basa en el uso de un rayo láser que se divide en dos, para luego ser reflejado por dos espejos ubicados a una distancia determinada. Cuando ambos rayos láser se reúnen de nuevo, se produce una interferencia que se puede medir y analizar para determinar si ha ocurrido algún cambio en la longitud de los brazos del detector. Si la longitud de uno de los brazos cambia, se puede inferir que ha pasado una onda gravitacional.
Para detectar ondas gravitacionales, los detectores de LIGO miden la diferencia en la longitud de los brazos del interferómetro, que es del orden de mil millonésimas de milímetro. Para lograr la sensibilidad necesaria, los espejos y los brazos del detector están diseñados para minimizar las fuentes de ruido externo, como el viento o los terremotos. Además, el detector se enfría a temperaturas cercanas al cero absoluto para evitar la interferencia del ruido térmico.
¿Qué avances ha logrado LIGO en la detección de ondas gravitacionales?
Desde su puesta en marcha en 2002, el equipo de LIGO ha trabajado en mejorar la sensibilidad del detector. En septiembre de 2015, después de una importante actualización del detector, se anunció que se había detectado una onda gravitacional producida por la fusión de dos agujeros negros, a una distancia de 1,3 miles de millones de años luz de la Tierra. Esta detección fue la primera evidencia directa de la existencia de ondas gravitacionales y confirmó la predicción de Einstein hace cien años.
Desde entonces, LIGO ha detectado varias ondas gravitacionales producidas por la fusión de agujeros negros, así como la fusión de dos estrellas de neutrones en octubre de 2017. Además, se han establecido varios nuevos observatorios de ondas gravitacionales en todo el mundo, lo que aumenta la sensibilidad de la red de observatorios y mejora la capacidad de detectar eventos cósmicos.
Ejemplo de detección de ondas gravitacionales por LIGO
El 25 de mayo de 2019, LIGO detectó una onda gravitacional producida por la colisión de dos agujeros negros, a una distancia de 7 mil millones de años luz de la Tierra. Los agujeros negros tenían masas de 66 y 85 veces la masa del sol, y la colisión produjo un agujero negro final de 142 masas solares. Esta fue la detección de onda gravitacional más lejana y masiva hasta la fecha, y proporcionó información invaluable sobre la naturaleza de los agujeros negros y la evolución del universo. La detección también demostró la capacidad de LIGO para detectar eventos cósmicos extremadamente lejanos y masivos.
