“Las ondas gravitacionales nos darán información directa del origen del Universo”

Las ondas gravitacionales son las grandes protagonistas de la astrofísica. Se nota en la expresión del rostro de los catedráticos de Astrofísica y de Física Teórica, José Antonio Font y José Navarro, cuando explican cómo pueden contribuir al conocimiento del origen del universo y cómo se ha abierto un vasto camino para la investigación desde que fueron detectadas en septiembre de 2015. Albert Einstein ya las predijo y las teorizó hace un siglo, pero descartó que hubiera tecnología capaz de captarlas. Son muy débiles."Por eso ha costado tanto detectarlas, se producen muy, muy lejos, pero tiene una gran virtud: nos permiten acceder a información no distorsionada. Viajan por el universo y su interacción con el resto de objetos, como las galaxias, apenas las distorsionan porque son tan débiles que casi son invisibles. Esas ondas provinientes de las primeras fracciones del universo nos darían información directísima del origen del universo", explica Navarro, rodeado de cerca de un millar de colegas de 50 países.

Él y su compañero de la Universitat de València son los organizadores de los dos congresos internacionales sobre la relatividad general y sobre las ondas gravitacionales (gravitatorias, también está permitido), que han confluido desde este lunes y se desarrollarán hasta el viernes en el Palacio de Congresos de Valencia, en el seno de la institución académica y del CSIC. Es la primera vez, en los más de 60 años de historia del primero, que se celebra en España.

Pero ¿qué son esas ondas tan huidizas que les valieron a los estadounidenses Rainer Weiss, Barry Barish y Kip Thorne el Premio Nobel de Física 2017 por LIGO, el detector de las mismas? "Son un fenómeno inherente a la teoría de Einstein de la Relatividad General y en vez de estar asociado al movimiento acelerado de cargas eléctricas, lo está al movimiento acelerado de masas. Cuando una carga eléctrica se mueve de manera acelerada produce la radiación electromagnética, como las ondas de radio y de televisión, que son parte del espectro electromagnético. Einstein fue capaz de darse cuenta solo de una manera teórica que si tenemos una masa acelerada también hay una radicación asociada", señala Font tras la conferencia inaugural del foro. Las ondas gravitacionales se expanden en el espacio tiempo a velocidad de la luz y se generan, por ejemplo, por la colisión de dos agujeros negros. 

"La detección de las ondas gravitatorias es un acontecimiento científico similar al de la partícula de Higgs [una de las partículas elementales que predice el modelo estándar que, para la física, es algo así como la tabla periódica de los elementos para la química]. Pero mientras que la partícula Higgs era sobre el microcosmos, el universo a corta distancia, a pequeña escala, ahora las ondas gravitacionales hacen referencia al macrocosmos, al universo a grandes escalas. Son complementarios, confiamos en que converjan en las próximas décadas, porque una de las cuestiones más candentes y de los problemas a resolver es cómo hacer compatibles las teorías sobre las cosas muy grandes, como el sistema solar, las galaxias, basadas en Einstein con las teorías que dominan y entendemos el microcosmos, la física cuántica, que nos permiten entender los núcleos atómicos, el cuark, las partículas elementales. Esas dos teorías, la cuántica y la relatividad general son como el agua y el aceite, no mezclan bien, pero la naturaleza es única y por eso debe haber una superteoría que describa el universo a gran escasa y también a microescala. Este es uno de los grandes retos", sostiene Navarro.

Este será uno de los temas que se abordan en las 600 charlas de los congresos: entre otros temas, se tratará el centenario de las expediciones británicas del eclipse de 1919, que confirmaron la predicción de Einstein de la deflexión de la luz por cuerpos masivos y se analizará el estado actual de los estudios acerca de la naturaleza de los objetos compactos (estrellas de neutrones, agujeros negros y objetos exóticos como las estrellas de bosones), el estudio y la simulación de la colisión de estrellas de neutrones y de agujeros negros en sistemas binarios, la formación de agujeros negros supermasivos, así como los últimos resultados de las observaciones del Event Horizon Telescope. Además, se abordará la investigación en superradiancia y materia oscura en situaciones de gravedad intensa, el estado de la investigación en cosmología en la era post-Planck, el progreso en las expansiones post-newtonianas y los métodos de teorías de campo efectivas. Se incluye una mesa debate sobre la presencia de la mujer en la astrofísica y un homenaje a Stephen Hawking.