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Centro de Investigaciones en Óptica

El láser y las ondas gravitacionales

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La noticia de la detección de las ondas gravitacionales predichas en 1916 por Albert Einstein ha causado revuelo internacional. La hazaña fue difundida a la comunidad mundial en un artículo publicado el 11 de febrero de 2016 en la revista científica Physical Review Letters, en el que sus cerca de mil autores de diversas nacionalidades describen los experimentos que llevaron a cabo para detectar esas elusivas ondas.

Para conseguirlo fue necesario construir el LIGO (Observatorio de Interferometría Láser de Ondas Gravitacionales), que consta de dos grandes instalaciones ubicadas en los Estados Unidos en las que la luz de un láser infrarrojo de estado sólido (Nd:YAG, 1064 nanómetros, 20 watts) se dividió e hizo pasar por dos largos caminos perpendiculares de 4 kilómetros de longitud cada uno, haciendo interferir a los dos haces.

El paso de la onda gravitacional proveniente de la interacción entre dos agujeros negros generó una deformación en el espacio que cambió en una pequeñísima cantidad la longitud de los dos caminos del interferómetro, produciendo como resultado una señal comprendida en un rango de frecuencias audibles para el ser humano que pudo ser medida en las dos instalaciones ubicadas en lados opuestos de ese país y que concuerda con lo que predice la teoría. Para extraer esa débil señal del ruido circundante es necesario que la emisión del láser sea muy estable, y que muchas fuentes de ruido estén controladas en el interferómetro, lo que implica un enorme desafío tecnológico.

Vale la pena recordar que en 2016 se conmemora un siglo de la predicción teórica de la emisión estimulada realizada por Albert Einstein, que es fundamental en el funcionamiento de los láseres, incluido por supuesto el empleado en el LIGO. Los láseres son dispositivos de gran importancia científica y tecnológica, y los encontramos hoy en día en muchos lados, como por ejemplo: la industria, los hospitales, las redes de comunicaciones, los supermercados y hasta en el hogar al interior de los lectores de discos compactos, DVD y Blu-Ray.

Esta reciente proeza científica y tecnológica confirma una vez más la Teoría General de la Relatividad propuesta por Einstein en 1915, y marca el inicio de una nueva era para la Astronomía en la que el Universo podrá ser explorado no sólo observándolo por medio de todos los tipos de luz del espectro electromagnético, desde las ondas de radio a los rayos gamma, sino también ahora escuchándolo. Albert Einstein estaría seguramente muy contento si pudiera enterarse que las ondas gravitacionales, que él mismo consideraba difíciles de detectar fueron encontradas cien años después gracias a un invento cuyas bases teóricas él mismo propuso.

Dr. Alfredo Campos Mejía
Centro de Investigaciones en Óptica (CIO)


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