Ondas II

En el 2013, Thomas Moore calculó que una catástrofe cósmica cercana, por ejemplo que un agujero negro engullera el Sol, produciría ondas gravitacionales de amplitud de diez nanómetros y no las sentiríamos cuando atravesaran nuestro cuerpo.

La colisión cósmica que permitió detectar las ondas gravitacionales ocurrió a 1.500 millones de años luz de la Tierra. Como comparación, la Luna está a 1,5 segundos luz de la Tierra, el sol a 8,3 minutos, la estrella más cercana a cinco años luz. La amplitud de la onda disminuye de manera directamente proporcional con la distancia. Aun con la inmensa energía que produjo la colisión de los agujeros negros, la onda que llegó a la Tierra tiene una amplitud menor que una centésima del diámetro de un protón. La masa de los agujeros negros era de 36 y 29 masas solares; al fusionarse, la masa resultante fue de 62 masas solares, la masa equivalente a tres soles se convirtió en energía. Como comparación, si existiera en la Tierra la tecnología que permitiera convertir totalmente la masa en energía, bastarían 1,5 kilos de materia para producir la misma energía que producen, a plena capacidad durante un año, todas la centrales térmicas de Colombia. Los escritores de ciencia ficción piensan que si existe una civilización que pueda manipular la energía que produce la desintegración de una estrella como el Sol, esa energía podría mantener abierto durante el tiempo de viaje intergaláctico un “agujero de gusano”, haciendo realidad películas como Star Trek e Interestellar: viajes de miles de millones de años luz en pocos días.

Tan significativo como la detección de las ondas gravitacionales fue el diseño del experimento. ¿Cómo medir deformaciones espaciales de magnitud tan pequeña como la amplitud de la onda gravitacional? Se recurrió al conocido experimento de interferencia de rayos láser, pero con brazos de cuatro kilómetros y “rebotando” el rayo 100 veces. Como el instrumento es tan sensible, se aisló en cámaras de vacío, pero aun así cualquier pequeño temblor o el paso de un avión puede afectar la señal; por esto se construyó un detector igual a 4.000 km de distancia, las anomalías tenían que coincidir con una diferencia de una centésima de segundo, en caso contrario lo que se medía era “ruido” y no señal.

El paso de una onda gravitacional modifica la longitud del espacio en el cual están los instrumentos. Esta mínima variación de longitud es la que produjo la interferencia el 14 de septiembre del 2015, mostrando que una catástrofe cósmica había ocurrido cientos de millones de años antes de la existencia de organismos pluricelulares en la Tierra.

Un regalo adicional del cataclismo es la frecuencia de las ondas: estas caen dentro de la sensibilidad auditiva. Hay simulaciones que permiten “oír” la fusión de los dos cuerpos celestes.