El retorn a l’activitat de LIGO reope la finestra a un univers desconegut, observant les ones gravitacionals amb un notable increment de la seva sensibilitat.
A principis del 2016, el Làser Interferometry Gravitacional-Wave Observatory, més conegut com a LIGO, va aconseguir la fita de la primera detecció d’ones gravitacionals provinents de la fusió de dos forats negres supermassius situats a més de 1.000 milions d’anys llum de la Terra. Era la culminació d’un camí costerut de més de 45 anys, remuntant a finals dels anys 60, quan Rainer Weiss va proposar per primer cop utilitzar un interferòmetre làser per detectar aquestes ones que aleshores eren encara un tema controvertit. Era també l’obertura d’una nova finestra per explorar l’Univers, completament diferent a tot el que s’havia utilitzat fins aleshores.
Tradicionalment, els astrònoms han utilitzat les ones electromagnètiques que conformen la llum, les ones de ràdio i altres radiacions, provinents de l’acceleració de partícules, com a mitjà per observar i entendre l’Univers i els seus fenòmens. Aquestes viatgen per l’espai-temps fins a arribar als seus detectors, que capturen aquestes ones i permeten la seva interpretació. Les ones gravitacionals, en canvi, no fan part d’aquesta família, tot i que les anomenen ones, són en realitat pertorbacions del mateix espai-temps, que l’estrenyen i l’estenen, de forma similar al que es produeix a la superfície de l’aigua quan tirem una pedra.
Si bé amb anterioritat ja s’havia imaginat la seva existència, va ser Einstein qui amb la seva Teoria de la relativitat general el 1916, els dona un marc teòric vàlid. La concepció de la gravetat com una deformació de l’espai-temps provocada per qualsevol massa, derivava en l’aparició d’aquestes pertorbacions en el moment que una massa és accelerada. La trencadora proposta d’Einstein va causar que el mateix geni fos molt escèptic en relació amb la realitat d’aquestes ones gravitacionals. Fins i tot va arribar a escriure un article a mitjans dels anys 30 en el qual les atribuïa senzillament a artefactes del marc matemàtic de la seva teoria, tot i que no el va acabar de publicar mai quan li van fer veure que aquest no era el cas.
A mesura que es van multiplicar les validacions de la teoria d’Einstein, la qüestió de les ones gravitacionals seguia oberta i a mitjans dels anys 60 diversos grups van començar a proposar mètodes per detectar-les. Tot i així, no va ser fins al 1974 que la descoberta del primer pulsar doble va permetre, finalment, tancar el debat sope la seva existència. La minva en el període orbital del pulsar només es podia explicar si part de la seva energia marxava sota la forma d’ones gravitacionals, i el valor del canvi coincidia completament amb la previsió teòrica basada en la relativitat general. Aquesta descoberta, tot i que indirecta, de les ones gravitacionals va valer el premi Nobel de Física a Russell Hulse i Joseph Hooton Taylor, el 1993.
També va representar un punt d’inflexió per intentar detectar, aquest cop directament, aquestes elusives ones. El 1994, Barry Barish de Caltech va ser nomenat director del que era aleshores el projecte LIGO, basat en els conceptes de Rainer Weiss ampliats per Kip Thorne. Després d’anys de derives que havien portat el projecte a un punt mort, van fer emergir el 2002 els dos observatoris de LIGO situats a Livingston, Louisiana, i Richland, Washington, a 3.000 km l’un de l’altre. El repte era d’alçada: detectar pertorbacions de l’espai-temps que canvien la distància entre nosaltres i l’estel més proper, a 4 anys llum, de l’espessor d’un cabell humà. I per això es va dissenyar un interferòmetre làser amb dos paços ortogonals de quatre quilòmetres de llargada, completament isolat de qualsevol moviment o pertorbació que podria imitar l’efecte de les ones gravitacionals, com podria ser el tremolor de terra provocat per un camió a menys de 10 km de distància de LIGO. Després d’algunes millores, finalment el 2016, el primer positiu va arribar i va anar seguit de molts altres. Entre el 2016 i el 2021, al voltant de 90 deteccions, provocades per fusions de forats negres, de forats negres amb estrelles de neutrons i d’estrelles de neutrons entre si, van ser observades.
Ara, després de dos anys en què s’ha millorat encara la sensibilitat del LIGO, s’espera poder obtenir una nova detecció cada dos o tres dies durant els pròxims vint mesos. I sembla que realment serà així, ja que la primera setmana de proves s’han observat dues col·lisions de forats negres. Aquesta nova finestra sope un Univers que fins ara ens era invisible, encara s’opirà més quan VIRGO, l’observatori europeu, i KAGRA, el japonès, s’uneixin als esforços de LIGO a finals d’aquest any. El que era una quimera fa pocs anys és ara una realitat que ja està canviant com veiem l’Univers i que ens desvelarà en el futur pròxim molts dels seus secrets.