Observatorio LIGO, los gigantes pasos de la ciencia

LIGO es un Observatorio de física a gran escala dedicado a la detección de ondas gravitacionales y cósmicas que sirve como una herramienta astronómica de alto nivel. La sigla proviene de Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (Observatorio de ondas gravitatorias por interferometría láser).

La misión para la que se diseñó es confirmar la existencia de las ondas gravitacionales predichas por la teoría de la relatividad general de Einstein, y medir sus propiedades. Los primeros observatorios LIGO fueron financiados por la National Science Foundation (NSF) y y son operados por el Instituto de Tecnología de California Caltech y el MIT (Massachusetts Institute of Technology). La primera observación directa de una onda gravitatoria se produjo el 14 de septiembre de 2015.

Para qué sirve LIGO

El interferómetro láser de onda gravitacional (LIGO) está diseñado para abrir el campo de la astrofísica de ondas gravitacionales a través de la detección directa de ondas gravitacionales predichas por la Teoría de la Relatividad General de Einstein. Los detectores de ondas gravitatorias de escala de varios kilómetros de LIGO usan interferometría láser para medir las ondas diminutas en el espacio-tiempo causadas por el paso de ondas gravitacionales de fuentes cósmicas cataclísmicas como la fusión de pares de estrellas de neutrones o agujeros negros o por supernovas. LIGO consiste en dos interferómetros ampliamente separados dentro de los Estados Unidos, uno en Hanford, Washington y el otro en Livingston, Louisiana, operados al unísono para detectar ondas gravitacionales.

LIGO es una instalación nacional para la investigación de ondas gravitacionales, que brinda oportunidades para que la comunidad científica en general participe en el desarrollo del detector, la observación y el análisis de datos. Las capacidades de los detectores LIGO mejoraron enormemente con la finalización del proyecto Advanced LIGO a finales de 2014.

Los detectores LIGO mejorados comenzaron a funcionar en 2015. La primera detección de ondas gravitacionales fue reportada en 2016 por la Colaboración Científica LIGO (LSC) y la Colaboración Virgo con la participación internacional de científicos de varias universidades e instituciones de investigación.
A partir de marzo de 2018, LIGO ha realizado seis detecciones de ondas gravitacionales, de las cuales las primeras cinco colisionaron con pares de agujeros negros. El sexto evento detectado, el 17 de agosto de 2017, fue la primera detección de una colisión de dos estrellas de neutrones, que simultáneamente produjo señales ópticas detectables por los telescopios convencionales.

La detección constituye otra ratificación de la teoría, que predice la formación de ondas gravitatorias en fenómenos cósmicos masivos tales como choque de galaxias, explosión de supernovas, formación de agujeros negros o de estrellas de neutrones al fundirse sistemas binarios con ambos componentes masivos y cercanos entre sí.

En este último caso se puede predecir la amplitud y frecuencia de las ondas identificándose las propiedades del objeto emisor. También la teoría del Big Bang implica la formación de ondas gravitacionales en los primeros instantes del Universo y la existencia de un fondo de ondas gravitatorias análogo a la radiación de fondo de microondas o radiación cósmica.

Los fundadores de LIGO Rainer Weiss, Kip Thorne y Barry Barish recibieron el premio Nobel de Física por su labor en la detección de ondas gravitacionales en diciembre de 2017. El mismo año habían recibido el Premio Princesa de Asturias de Investigación Científica y Técnica.