Primera detecció de les ones gravitacionals, Nobel de Física

Rainer Weiss, Barry C. Barish, Kip S. Thorne han rebut el Premi Nobel de Física 2017 per “les decisives contribucions al detector LIGO i l’observació d’ones gravitacionals”. Les ones gravitacionals, una predicció de la teoria de la relativitat general d’Albert Einstein publicada fa poc més de 100 anys, són la transmissió d’esdeveniments produïts en cossos molt massius a través del teixit de l’espai-temps. Aquestes ones tenen una acció extremadament feble sobre l’entorn, raó per la qual, el mateix Einstein estava convençut que mai podrien ser mesurades.

Per ser detectades calien per tant dues condicions: un esdeveniment còsmic suficientment potent com per generar ones gravitacionals d’una intensitat considerable i disposar d’aparells de molt alta resolució, capaç de mesurar-les. Aquestes dues condicions es van complir alhora el dia 11 de febrer de 2016, quan van arribar a la Terra les ones procedents del xoc de dos forats negres de massa unes 30 vegades el Sol, produït fa 1.300 milions d’anys, i el detector LIGO estava preparat per rebre-les i mesurar-les.

L’any 1984, un equip de científics liderat per Kip S. Thorne, de l’Institut Tecnològic de Califòrnia (Caltech) i Reiner Weiss, de l’Institut Tecnològic de Massachussets (MIT) va posar en marxa el projecte LIGO amb l’objectiu de detectar les ones gravitacionals. LIGO consta de dos interferòmetres làser situats en punts extrems dels Estats Units, Livinstong, Louisiana, al sud-est i Hanford, Washington, al nord-oest. Cada interferòmetre consta de dos braços de 4 km que formen un angle recte, per cadascun dels quals circula un raig làser. Els raigs procedents de cada braç es troben en un punt, produint una figura d’interferència característica. Una variació en l’espai temps, provocada per exemple per una ona gravitacional, que modifiqui lleugerament la longitud dels braços, fa variar la figura d’interferència i permet detectar el pas de l’ona.

Barry C.Barish, de l’Institut Tecnològic de Califòrnia (Caltech) s’incorpora al projecte LIGO el 1994 com a investigador principal i es nomenat director el 1997. La darrera versió, Advanced LIGO, de l’any 2010, millora la detecció allargant el recorregut dels làser fins el 1.120 km en cada braç, a través d’un sistema de miralls. El sistema és aleshores capaç de detectar canvis en la longitud dels braços milers de vegades menors que el diàmetre d’un protó. Estava preparat per a la detecció de les ones gravitacionals.

Ones de tota mena de l’espectre electromagnètic s’han utilitzat per observar l’univers, però ara, amb el descobriment de les ones gravitacionals, s’obre un camp de grans i encara desconegudes possibilitats. Les ones gravitacionals, que no són de naturalesa electromagnètica, ens permetran conèixer més a fons el teixit del que està fet l’univers, l’espai-temps.

Fonts d’informació:
Premi Nobel de Física: https://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/2017/press.html
Projecte LIGO: https://www.ligo.caltech.edu/page/ligo-gw-interferometer

Aquesta entrada ha esta publicada en cosmologia, física, premis nobel. Afegeix a les adreces d'interès l'enllaç permanent.

Els comentaris estan tancats.