Los científicos que operan dos observatorios de detección de ondas gravitatorias situados en Europa han aunado esfuerzos este verano en la búsqueda de este fenómeno.
De acuerdo con la Teoría de la Relatividad General de Einstein, se espera que cataclismos cósmicos como las supernovas, la colisión de estrellas de neutrones o de agujeros negros, así como los púlsares, emitan ondas gravitatorias (oscilaciones en el entramado espacio-tiempo). La detección de estas ondas podría revolucionar nuestra comprensión del Universo.
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| Modelo de las ondas gravitatorias generadas por dos estrellas de neutrones. Imagen: NASA |
Existen dos detectores de ondas gravitatorias con base terrestre situados en Europa, GEO600 (una colaboración entre Alemania y el Reino Unido) y Virgo (una colaboración entre Italia, Francia, los Países Bajos, Polonia y Hungría). Estas instalaciones han iniciado un programa de actividades conjuntas de observación que termina en septiembre de 2011.
Estos detectores funcionan midiendo los cambios mínimos (menos que el diámetro de un protón), causados por una onda gravitatoria (en la longitudes de onda de cientos o miles de metros) al pasar por dos brazos unidos, colocados en posición horizontal en forma de L. Dos rayos láser se hacen pasar por los brazos y se reflejan en espejos que están suspendidos en el vacío en los extremos de los brazos devolviendo el rayo laser a un fotodetector central. Los detectores funcionan midiendo los cambios mínimos (menos que el diámetro de un protón), producidos por el paso de la onda gravitacional que causan el estiramiento y la contracción periódicos de los brazos, y que son registrados como patrones de interferencia.
El hecho de tener dos o más interferómetros laser simultáneos desplegados en puntos distintos de la superficie de la Tierra aumenta enormemente la capacidad de detección. Así, cualquier ruido extraño, de origen terrestre puede ser eliminado ya que es poco probable que tenga las mismas características en los dos lugares, mientras que la señal de onda gravitatoria seguiría siendo la misma en ambos. Por otra parte, al igual que nuestro cerebro puede determinar la dirección de una fuente de sonido a partir de la diferencia en las señales recibidas por nuestros dos oídos, los detectores emplazados en lugares separados pueden ayudar a localizar la posición en el cielo de una fuente de ondas gravitatorias. (Con dos detectores, la posición probable en el cielo es un círculo, en el caso de tres o más detectores, puede ser precisado como un punto).
Los estallidos de rayos gamma (los eventos transitorios más luminosos del Universo) pueden ser producidos por el colapso del núcleo de una estrella supermasiva al convertirse en una estrella de neutrones o en un agujero negro. Se supone que estos fenómenos generan una enorme radiación de ondas gravitatorias por lo que suponen una referencia idónea para aquellos que las buscan. Las frecuencias esperadas dependen de la masa de los objetos y puede extenderse hasta la banda de kHz. Sin embargo, dada la debilidad de la señal de la onda esperada, la probabilidad de detectar un suceso como este es baja. Por lo tanto, la frecuencia con la que se pueden detectar este tipo de sucesos, depende en gran medida la sensibilidad de los detectores.
Gracias a su excelente sensibilidad en las frecuencias bajas (por debajo de 100 Hz), Virgo también buscará las señales de los púlsares aislados, mientras que Vela, trabajando en frecuencias en torno a 22 Hz, buscará restos de explosiones de supernovas que emiten pulsos regulares de la radiación electromagnética, desde rayos gamma hasta radiofrecuencias.
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