¿Qué es una onda gravitacional? Aunque cuando miramos al cielo de noche podemos tener la impresión de que el espacio está vacío, la teoría de la relatividad de Albert Einstein indica que esta apariencia engaña. Según dicha teoría, el espacio-tiempo es como un tejido de cuatro dimensiones (tres de espacio y una de tiempo). Cuando una masa experimenta una aceleración en el tejido, crea oscilaciones que se propagan por él. Estas oscilaciones en el espacio-tiempo son las ondas gravitacionales. Para hacerse una idea de cómo son, piensen en las olas que un barco crea sobre la superficie de un lago. La proa del barco comprime el agua y crea olas que en un principio están muy juntas. A lado y lado de la embarcación las olas se expanden y se separan. De manera similar, las ondas gravitacionales comprimen el espacio en una dirección y lo expanden en otra.
¿De dónde vienen? Cualquier masa en aceleración crea ondas gravitacionales. Basta con chutar una pelota, poner en marcha un coche o tirarse a una piscina para provocarlas. Pero las ondas que nosotros podemos crear son tan débiles que son indetectables. Las que los astrónomos aspiran a observar, y que les pueden aportar información sobre el Universo, son las que vienen de cataclismos cósmicos: la fusión de dos agujeros negros o de dos estrellas de neutrones, las explosiones de supernovas, los primeros instantes después del big bang.
¿Por qué ha costado tanto detectarlas? La gravedad es la más débil de las fuerzas fundamentales del Universo y las ondas gravitacionales son extremadamente tenues. El experimento LIGO intenta detectar si el paso de una onda gravitacional alarga o acorta el espacio que hay en el interior del detector. Está diseñado para detectar una distorsión del espacio mil billones de veces más pequeña que un milímetro, o 10.000 veces más pequeña que el tamaño de un protón.
¿Por qué es importante descubrirlas? La historia de la astronomía se ha basado en el estudio de las ondas electromagnéticas del Universo: la luz visible, la radiación utlravioleta, la infrarroja, los rayos X, los rayos gamma… Pese a todos los avances que se han hecho, hoy día sólo se comprende el 4% del Universo, y aun de manera incompleta. No se tiene ni idea de qué es ni la energía oscura ni la materia oscura, que juntas representan el 96% del Universo. Las ondas gravitacionales abren una nueva ventana a una parte del Universo que hasta ahora ha permanecido invisible. En particular, podrían aportar información de los primeros 300.000 años del Universo, que son invisibles para las ondas electromagnéticas.
¿Tienen alguna utilidad práctica? No tienen ninguna utilidad inmediata. Absolutamente ninguna. Pero, como todos los descubrimientos importantes de la astronomía, ayudan a comprender mejor el Universo y nuestro lugar en él, que es una de las inquietudes fundamentales del ser humano. Y como todos los grandes avances de la física, que no tenga utilidad a corto plazo no significa que no la vaya a tener en el futuro. ¿Quién podía sospechar, cuando Maxwell descubrió las leyes del electromagnetismo, que gracias a él hoy tendríamos ordenadores y teléfonos móviles? ¿O cuando se descubrió la antimateria, que serviría para diagnosticar cánceres con escáneres PET?