Gabriela González, la científica argentina que escucha el universo y comprobó que Einstein tenía razón

Mujeres y hombres de la ciencia de Argentina que brillan en el exterior en distintas universidades y laboratorios reconocidos, suelen periódicamente volver a su tierra natal y es allí cuando tenemos el privilegio de escucharlos en sus clases magistrales y en nuestro caso, entrevistarlos.

El último ejemplo lo protagonizó Gabriela González, licenciada en Física egresada de la Universidad de Córdoba doctorada en la Universidad de Syracuse, en EEUU. González, trabajó en el MIT de Boston y actualmente se desempeña como profesora en el departamento de Física y Astronomía de Louisiana State University, su “lugar en el mundo”, no por la ciudad o la casa donde habita, sino por el laboratorio que dirige y donde “en el patio trasero”, hay construido un detector de ondas gravitacionales, uno de los aparatos científicos más complejos del mundo y del que hoy solamente hay tres en el mundo.

Para incrementar la importancia de la visita de González a la Argentina, para recibir el doctorado Honoris Causa de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la Universidad de Buenos Aires (UBA) y también para dar una charla científica a colegios secundarios y público en general en el Centro Cultural de la Ciencia (C3), hay que destacar que la científica argentina es miembro de prestigiosas organizaciones como American Physical Society, American Association for the Advancement of Science, International Society for General Relativity and Gravitation, entre otras.

¿Cuál es el trabajo de hoy de González en su laboratorio? Escuchar el universo a través de la detección de ondas gravitacionales que se originaron por la fusión de dos agujeros negros o la explosión de una estrella de neutrones. Y cuando uno dice escuchar las ondas, es literalmente un “beep precioso” que la emocionó a ella, a su equipo y al mundo en 2015 por primera vez y casi 100 veces desde entonces. Un hecho tan trascendental e importante, que ayudó a comprobar la Teoría de la Relatividad de Albert Einstein.

Entre varias de sus predicciones, el científico alemán mencionó a las ondas gravitacionales, como ondulaciones de energía que distorsionan la estructura del tiempo y el espacio. Las identificó como consecuencia de su ecuación, pero pensaba que sería un fenómeno muy difícil de comprobar en los hechos. Pero se equivocó. Cien años después, el equipo que dirige González en LIGO (por las siglas en inglés de Observatorio de Ondas Gravitacionales por Interferometría Láser), comprobó su existencia, lo que les permitió ganar el Premio Nobel de Física 2017 a los científicos Rainer Weiss, Barry C. Barish y Kip S. Thorne. Se abrió una nueva ventana al universo que nunca se había observado, o mejor dicho, escuchado.

“Einstein tenía razón en su teoría que la hemos comprobado de muchas maneras distintas. La comprobación de las ondas gravitacionales ha sido la última. Él predijo también que estas ondas gravitacionales iban a ser muy pequeñas y difíciles de detectar. El ejemplo de ello es que nos tomó 100 años hacerlo. Las detectamos por primera vez el 14 de septiembre de 2015, un día inolvidable para la ciencia mundial. Desde entonces hemos descubierto casi 100 ondas gravitacionales por colisiones de agujeros negros provenientes de galaxias muy lejanas o por la colisión de estrellas de neutrones, cosa que ayudó también a comprobar de manera visible, además de audible este fenómeno”, explicó González a Infobae.

Y agregó: “Hemos tenido varias campañas de recopilación de datos desde aquella detectada en 2015. “La primera conclusión a la que llegamos es que los agujeros negros existen en sistemas binarios, que chocan y se fusionan en agujeros más grandes. Comienzan muy pequeños y terminan muy grandes en los centros de las galaxias. Estamos detectando sus masas. Hemos descubierto también cómo se origina el oro, un material que proviene del choque de las estrellas de neutrones que tienen materiales muy pesados que colisionan y se fusionan”.

Un tango distante

“Hace 1300 millones de años había 2 agujeros negros que estaban bailando el tango. Mientras lo hacían, estaban deformando el espacio-tiempo. Y se estaban acercando cada vez más, girando cada vez más rápido, casi a la velocidad de la luz. Hasta que en un abrazo formaron un solo gran agujero negro, con un tamaño 60 veces la masa de nuestro sol, en un radio de 200 kilómetros. Y esas ondas gravitacionales generadas en este masivo evento llevaron el mensaje de este abrazo a la velocidad de la luz al resto del universo”, precisó la experta.

Esto que parece ciencia ficción fue cierto y comprobado. “Medimos las ondas gravitacionales en 2015. Cuando sucedió este choque, en la Tierra, recién estaban apareciendo los primeros organismos multicelulares. La evolución ocurrió y recién 100 años atrás el físico Albert Einstein publicó su famosa Teoría de la Relatividad, que es una teoría de la gravedad. La misma explica que dos masas se atraen, como los dos agujeros negros o la Tierra y el Sol, no porque hay una fuerza gravitatoria, sino porque todas las masas deforman el espacio-tiempo. Es lo mismo que ocurre cuando nos acostamos en una cama. Se deforma el espacio. Y si colocamos un objeto u otra persona, éste rueda y se acerca. Esa es la fuerza de la gravedad como la imaginaba Einstein”, sumó.

“Nosotros no dudamos de la teoría de Einstein. Estamos utilizando las nuevas herramientas de detección de ondas gravitacionales como verdaderos telescopios para estudiar el universo. Estamos sacando muchísimas conclusiones sobre el mismo, en especial de los agujeros negros: cuán grande son, cómo se forman o dónde están”, prosiguió la especialista en Física.

Un largo camino de comprobación

La Teoría de la Relatividad publicada en 1915 no tardó mucho en comprobarse. En 1919 ocurrió el eclipse más importante de la historia de la ciencia, cuando en poco más de seis minutos de oscuridad, el astrónomo británico Arthur Eddington mediante sus obsrevaciones aportó la primera demostración empírica de la teoría de la relatividad. Einstein era por ese entonces un físico reconocido dentro de la comunidad científica y desconocido fuera de ella. Había postulado que la gravedad no es una fuerza que actúa a distancia entre objetos, como sostenía la Ley de Gravitación Universal de Newton, sino un efecto de la curvatura del espacio-tiempo.

“Si la gravedad curva el espacio-tiempo, entonces desviará la trayectoria de la luz. Es decir, si la luz pasa por esta curvatura, quedará desviada, aunque no tenga masa”, pensó el astrónomo, quien fotografió el eclipse solar y comprobó que la luz de las estrellas que se encuentran justo detrás del Sol se desviaron por la masa solar, que curva el espacio-tiempo, de manera que las estrellas no se veían en el mismo sitio que si su luz viajara en línea recta.

Respecto a la predicción de las ondas gravitacionales, en los años 70 hubo un grupo de científicos que pensaba que sí se podían medir. “Hay muchos aparatos que se usan en física e ingeniería para medir distancias muy precisamente, llamados interferómetros, porque usan luz y la interferencia de la luz. Se toma un haz de luz, se lo parte en dos en un semiespejo, se refleja en espejos y cuando vuelven los dos haces, interfieren de manera que se interfieren destructivamente las ondas, por lo que no hay luz a la salida a igual distancia”, dijo González.

“Pero si una distancia se achica y la otra se alarga, sucede que la interferencia no es totalmente destructiva, se puede llegar a ver un poco de luz o no. Es decir que midiendo con una fotocélula cuánta luz hay a la salida se puede medir la diferencia de distancias. La teoría dice que de estos agujeros negros, la distancia entre la Tierra y el Sol cambió por un diámetro atómico. Estos científicos afirmaron que si se construían al menos dos interferómetros de 4 kilómetros de largo en vacío, con espejos colgados, se podrían llegar a medir diferencias en las distancias medidas de una milésima de protón”, agregó.

Y completó: “La agencia nacional de ciencia de EEUU apostó a esto en los 90, cuando se empezaron a construir dos interferómetros, uno en el estado de Washington y otro en el de Luisiana, cerca de donde yo vivo, separados 3000 kilómetros uno del otro. Se terminaron de construir en los 2000. Cuando avanzó la tecnología en 2015 se comenzaron a tomar datos y el 14 de septiembre de ese año detectamos con las fotocélulas las primeras señales de la aparición de ondas gravitacionales. Y en diciembre de ese año pasó nuevamente. Este es el sonido del universo. Es la música del universo. Nos dejó callados, y bailando después. Antes de eso, solo mirábamos el universo con distintos aparatos. Pero desde ahora lo estábamos escuchando”.

“El próximo paso es el mismo que hemos estado haciendo. Seguir midiendo y mejorando la sensibilidad de los instrumentos para entender más el ruido que escuchamos y disminuirlo cada vez más. Estamos planeando detectores de tercera generación, que serían observatorios más grandes y largos. Si bien su construcción llevará décadas, los conceptos de los mismos ya se están desarrollando en laboratorios. El trabajo ya se está haciendo. Son ladrillos que se van poniendo”, indicó la especialista, cuyo sueño es “contestar las próximas preguntas que nos hacemos hoy”.

González confeso que le encantaría descubrir una señal en la que tengamos una certeza de que es una onda gravitacional y no sepamos dónde o porqué se produjo. “Me gustaría detectar esa señal”, dijo.

“Hasta ahora las ondas gravitacionales captadas corresponden a agujeros negros que colisionaban y también en estrellas de neutrones. Estamos buscando también señales de estrellas de neutrones rotantes. Ahora estamos trabajando con un detector de ondas gravitacionales llamado Virgo construido en Pisa, Italia, lo que nos permitió triangular las ondas recibidas, junto con el de Luisiana y Washington. Y próximamente haremos lo mismo con el que está construyendo Japón. Por lo que se viene un tiempo científico fascinante”, finalizó.

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