Alicia Sintes Olives

Alicia Sintes Olives, astrofísica, nascuda a Menorca, especialista en relativitat i gravitació a la Universitat de les Illes Balears. Dirigeix l’únic grup espanyol que participa en el projecte LIGO i és, per tant, codescobridora de les ones gravitacionals anunciades l’11 de febrer.

Biografia
Nascuda el 1969 a Sant Lluís, Menorca. Va estudiar a l’institut Joan Ramis i Ramis de Maó i després va fer la carrera de física i el doctorat a la Universitat de les Illes Balears. Va ser becària Marie Curie i investigadora senior a l’Institut Max Planck de Física Gravitacional a Alemanya. Ha fet estades d’investigació a Portugal, Canadà, Regne Unit, Alemanya, Àustria e Itàlia. És professora titular a l’àrea de física teòrica a la Universitat de les Illes Balears i treballa des de fa anys en relativitat i gravitació. Casada el 2008 amb Sascha Husa, també astrofísic i professor a la Universitat de les Illes Balears. Sascha Husa és un dels que va registrar el codi que va descobrir les ones gravitacionals, de les que parlem més endavant.
(1) (2) (3) (4)

Carrera científica
La seva investigació està centrada en l’astronomia d’ones gravitacionals. Ha fet més de cent articles en les més prestigioses revistes científiques. És experta en detectors interferomètrics (veure explicació més avall), en l’estudi i recerca d’estrelles de neutrons i en sistemes binaris de forats negres. Participa en grans projectes internacionals; és membre dels consells científics de LIGO (Estats Units) i GEO (Alemanya), principals detectors d’ones gravitacionals operatius actualment; col·labora amb LISA, projecte conjunt de NASA i ESA per desenvolupar i operar un detector d’ones gravitacionals que estarà format per tres cossos situats a l’espai, separats 5 milions de km, amb data prevista de llançament a l’espai el 1934. Forma part del 17% de dones científiques que formen part del projecte LIGO, juntament amb Gabriela González que és la portaveu del projecte.

La Dra. Sintes a l'Observatory LIGO, Livingston. Imatge de (1)

La Dra. Sintes a l’Observatory LIGO, Livingston. Imatge de (1)

En una entrevista feta el 2007 a l’Instituto de Astrofísica de Canarias (12), Alicia Sintes deia: “En 2015, o quizá antes, detectaremos ondas gravitatorias procedentes de grandes cataclismos en el Universo”. I això és justament el que va passar el 14 de setembre de 2015: la fusió de dos forats negres de massa entre 29 i 36 vegades la del Sol, que es va produir fa 1.300 milions d’anys i que observem ara, va alliberar una energia equivalent a 3 vegades la massa del Sol en forma d’ones gravitacionals. L’arribada de les ones va ser captada per els detectors de LIGO i va ser la primera observació directa de les ones gravitacionals predites per Albert Einstein fa 100 anys.

No ha estat fins l’11 de febrer de 2016 que els científics han fet públic el descobriment, un cop han estat segurs de que allò que havien detectat eren realment ones gravitacionals. L’article que publicarà properament la revista Physical Review Letters, anirà signat per tots els científics que han participat en el projecte LIGO i, per tant, també per Alicia Sintes, com codescobridora. Una de les sorpreses és que fins ara, ningú tenia clar que forats negres tan grans poguessin existir; però també es dubtava abans de l’existència dels forats negres i ara ningú en dubta, diu Sintes en una entrevista al Confidencial (3) .
(1) (5) (6) (7) (8) (9)

LIGO
El projecte LIGO (Observatori d’ones gravitacionals per interferometria làser) neix el 1984 liderat per Kip S. Thorne, de l’Institut Tecnològic de Califòrnia (Caltech) i Reiner Weiss, de l’Institut Tecnològic de Massachussets (MIT) amb l’objectiu de detectar les ones gravitacionals predites per Albert Einstein a la teoria de la relativitat general publicada l’any 2015. El sistema de detecció consisteix en dos interferòmetres laser, situats en dos punts extrems dels Estats Units: Livinstong, Louisiana, al sud-est i Hanford, Washington, al nord-oest.

Com funciona un interferòmetre?
Quan dues ones es troben, se superposen les seves accions i es crea una interferència. Una forma molt senzilla de visualitzar interferències d’ones és quan aquestes es formen a la superfície de l’aigua per exemple d’una cubeta. La figura esquerra mostra l’aigua continguda en una cubeta en la que es generen ones quan es toca repetidament un punt de la superfície de l’aigua. La figura dreta mostra la mateixa cubeta en la que es generen ones tocant dos punts de la superfície de l’aigua, donant lloc a una interferència. Aquesta és la figura d’interferència de dues ones iguals. Quan una de les ones canvia, encara que sigui lleugerament, la figura d’interferències és clarament diferent. Aquest és el principi del funcionament dels interferòmetres. Si en comptes de dues ones mecàniques a la superfície de l’aigua, són dues ones de llum o làser, s’obté la figura d’interferència corresponent.

Interferència d'ones a l asuperfície de l'aigua de la cubeta. Foto J.L. Diez.

Interferència d’ones a l asuperfície de l’aigua de la cubeta. Foto J.L. Diez.

Els interferòmetres laser funcionen de manera similar a l’interferòmetre de llum visible dissenyat per Albert Michelson a finals del segle XIX i que va servir per comprovar que la velocitat de la llum no és afectada per el moviment de la Terra en un famós experiment fet amb Edward Morley (10). Els interferòmetres de LIGO tenen cadascun dos braços de 4 km de llarg posats en forma de L. Per cada braç circula un raig làser i quan es troben els dos raigs procedents un de cada braç, es crea una figura d’interferència. Si els dos raigs tenen la mateixa procedència i fan exactament el mateix recorregut, la figura d’interferència tindrà una simetria característica. Però si la distància recorreguda per un dels raigs és diferent a la recorreguda per l’altre, encara que sigui una petita diferència, la figura d’interferència canviarà.

Les ones gravitacionals poden provocar variacions molt petites  en l’espai (s’hauria de dir en l’espai-temps), fent que la longitud dels braços de l’interferòmetre de LIGO, en el moment de l’acció de l’ona, pugui canviar lleugerament. El fet de que els dos braços siguin perpendiculars un a l’altre, fa que el pas de l’ona afecti de manera molt diferent a un i a l’altre. Aquesta diferent afectació provoca el canvi de la figura d’interferència i serveix per a detectar el pas de l’ona gravitacional. En la versió millorada actual «Advanced LIGO», un sistema de miralls dins de cada braç, allarguen la distància recorreguda per el raig làser fins a 1.120 km, en lloc dels 4 km, donant molta més sensibilitat al sistema. Des de febrer de 2015, són capaços de detectar canvis en la longitud dels braços, milers de vegades menors que el diàmetre d’un protó.
(6)

Importància del descobriment de les ones gravitacionals
Des de l’11 de febrer, s’ha comentat abastament als mitjans la importància del descobriment de les ones gravitacionals. Des de la confirmació, una vegada més de la teoria de la relativitat general d’Einstein, fins a les possibilitats que s’obren al disposar d’una nova eina d’exploració de l’univers. Un aspecte que potser no ha estat tan comentat és que, les ones gravitacionals són una peça clau en la nova forma de veure el món que ens va ensenyar Einstein fa cent anys. L’espai i el temps en els que ens situem tan habitualment a la nostra vida quotidiana, han deixat definitivament de tenir aquella categoria d’absoluts que els donava la física de Newton i són més que mai una il·lusió, molt útil i amb la que ens sentim molt còmodes, però només això, una il·lusió.

Fonts d’informació utilitzades
(1) Universitat de les Illes Balears. http://grg.uib.es/ligo/index.php/dra-alicia-sintes/
(2) https://www.facebook.com/alicia.sintes
(3) El confidencial. http://www.elconfidencial.com/tecnologia/2016-02-22/antes-nadie-creia-en-la-existencia-de-los-agujeros-negros-ni-siquiera-einstein_1155388/
(4) Menorca. Local. http://menorca.info/menorca/local/2016/569892/alicia-sintes-menorquina-contribuido-solucionar-gran-reto-pendiente-einstein.html
(5) LIGO. Institut de Tecnologia de Califòrnia. https://www.ligo.caltech.edu/
(6) LIGO. Institut de Tecnologia de Califòrnia.  https://www.ligo.caltech.edu/page/ligo-gw-interferometer
(7) GEO. Detector d’ones gravitatòries. Sarstedt. Hannover. Alemanya. http://www.geo600.org/
(8) LISA. Laser Interferometer Space Antenna. NASA. http://lisa.nasa.gov/
(9) Instituto de Astrofísica de Canarias. «Entrevista con Alicia Sintes». 3 de setembre de 2013.
http://www.iac.es/divulgacion.php?op1=16&id=465
En aquest mateix blog:
(10) L’èter còsmic o el malmès experiment de Michelson i Morley.  http://www.deciencia.net/descobriment/?p=56

Aquesta entrada ha esta publicada en Científics propers, cosmologia, Dones astrònomes, Dones científiques. Afegeix a les adreces d'interès l'enllaç permanent.

Els comentaris estan tancats.