Troben la clau per desxifrar la simfonia de l’Univers

BarcelonaAguantar cinc mesos sense explicar el descobriment més gran de la teva carrera com a científic no ha de ser fàcil. I menys quan consisteix a donar la raó a una de les prediccions d’un dels científics més importants de la història: Albert Einstein. El 14 de setembre, a les sales de control de l’Observatori d’Interferometria Làser d’Ones Gravitacionals (LIGO), als Estats Units, saltaven totes les alarmes en detectar un senyal des de l’Univers més llunyà. Per primer cop a la història havien pogut detectar amb certesa les ones gravitatòries que Einstein havia predit el 1915 en la teoria de la relativitat, publicada el 1916.

La notícia es va fer pública ahir en una conferència de premsa celebrada a Washington i emesa per internet, després de cinc mesos d’investigacions per assegurar-se que no hi havia possibilitat d’error. “Senyores i senyors, hem detectat les ones gravitacionals. Ho hem aconseguit”, va dir el director executiu del LIGO, David Reitze, per a qui ara “s’obre una nova finestra a l’Univers”.

Més de 1.000 investigadors treballen al LIGO, l’instrument òptic de precisió més gran del món, amb dos detectors separats per 3.000 quilòmetres: un a Louisiana i l’altre a l'estat de Washington. Disposen de dos feixos de llum làser de quatre quilòmetres molt sensibles que es modifiquen amb el pas de l’ona gravitatòria. L’instrument és capaç de detectar variacions equivalents a una deumil·lèsima part del diàmetre d’un nucli atòmic.

Eufòria i confusió

Entre el miler de científics, els únics de tot l'Estat que han participat en el projecte són físics de la Universitat de les Illes Balears (UIB). El moment del descobriment, al setembre, el va viure en viu i en directe, a Washington, l’estudiant de doctorat Miquel Oliver Almiñana: “Va ser un moment d’eufòria i també de confusió”. Com tots els participants del LIGO, havia de mossegar-se la llengua atenent a la clàusula de confidencialitat que tots signen quan entren al projecte. “Els primers dies em va costar molt, sobretot no dir-ho als meus pares”, diu el jove investigador, que amb 28 anys està fent el primer any de doctorat.

Des de la distància, a la Facultat de Física de les Illes Balears els seus directors de tesi van començar a rebre des del primer moment e-mails amb dades. “Eren dades de manual, tot i que al principi ens costava de creure”, explica Alicia Sintes, membre del Consell de la Col·laboració Científica LIGO juntament amb Sascha Husa, tots dos professors del departament de física de la Universitat de les Illes Balears.

La incredulitat té fonament. Quan es va detectar aquest senyal, el LIGO encara estava en fase de proves. Tot i que ja estava a ple rendiment, faltaven tres dies perquè es posés en mode observació. Calia validar, doncs, aquesta detecció tan inesperada com ferma. “La confirmació ha trigat cinc mesos per la feina que comporta descartar que no fos una falsa alarma, perquè calia recollir dades acumulades durant un període més llarg per realment veure que era excepcional, que no podia ser una altra cosa”, explica Oliver.

“Sabem que és impossible que sigui una falsa alarma, tenim una certesa de 5 sigma”, apunta Sintes. A més, com passa habitualment en ciència, han hagut de redactar els articles científics amb els quals donen a conèixer el descobriment. El primer article amb els resultats es publicarà a Physical Review Letters, i anirà precedit per tota una col·lecció de publicacions que aniran aportant altres dades.

Després d’interpretar les dades de la que passarà a la història com la primera ona gravitatòria detectada, els científics han pogut determinar que “provenia de la fusió d’una parella de forats negres per produir-ne un de sol més massiu, cosa que va passar a 1.000 anys llum de la Terra”, explica Sintes. La investigadora ha dedicat gairebé vint anys de la seva carrera a la caça d’aquestes elusives ones i ha treballat per millorar els detectors existents.

Per la seva banda, l’altre investigador de la UIB que hi participa, Sascha Husa, treballa per eliminar “el soroll” que no correspongui a ones gravitatòries dels molts senyals que capta el LIGO. “La idea bàsica és molt similar a la d’aplicacions de telèfons intel·ligents per identificar música, com Shazam: si sents una cançó en un bar sorollós l’aplicació pot consultar una base de dades de possibles senyals i, sumant algorismes matemàtics per compensar el soroll, et dirà quin s’ajusta millor”, explica Husa.

El so de l’Univers

Les ones gravitatòries són ones produïdes per esdeveniments violents, com ara la fusió de forats negres o l’explosió de supernoves, que viatgen a la velocitat de la llum i provoquen distorsions en l’espai i el temps, que s’accelera o es desaccelera al seu pas. Així doncs, detectar-les i mesurar-les és indispensable per conèixer realment com és l’Univers i els fenòmens violents que hi han tingut i que hi tenen lloc.

Poder mesurar aquestes ones obre una nova era en l’observació i l’estudi de l’Univers. Fins ara, tota la informació s’obté a partir de l’anàlisi de la llum que arriba i que recullen els telescopis. Les ones gravitatòries, però, són vibracions comparables amb el so. Per tant, les ones recullen el so de l’Univers i, sobretot, la simfonia que en narra els orígens més violents.