Desde comienzos de la semana pasada se anunció en medios norteamericanos que el jueves 29 de junio se haría pública una noticia científica extraordinaria. Y así fue: Daniel Reardon, su equipo del NANOgrav y aliados, publicaron en el Astrophysical Journal Letter un paquete de siete artículos exponiendo el fascinante hallazgo de un eco de fondo de ondas gravitacionales de muy baja frecuencia, un descubrimiento que recuerda la hazaña de Penzias y Wilson en 1964 al detectar casualmente la radiación cósmica de fondo de microondas -la prueba definitiva del Big Bang- que les mereció el premio Nobel.
Quizás en esta ocasión las implicaciones no sean tan revolucionarias –por ahora- pero el grado de dificultad tecnológica es astronómicamente superior.
Las ondas gravitacionales son perturbaciones del propio tejido del espacio-tiempo, que Einstein predijo en 1916 y que sólo un siglo después, en septiembre de 2015, pudieron ser detectadas por LIGO, un par de gigantescos dispositivos ultrasensibles de interferometría láser localizados en dos extremos de Estados Unidos.
Pero en el caso de LIGO y otras detecciones posteriores en los últimos años, las ondas provenían de colisiones específicas en cada caso y venían por tanto de una dirección determinada, de modo que se podían localizar los masivos objetos que se fusionaron violentamente, ya fuesen agujeros negros o estrellas neutrón.
En contraste, la detección anunciada la semana pasada es completamente diferente en método, tecnología y resultado. Para empezar, el verdadero “detector” de las ondas no está en la Tierra y tiene el tamaño de nuestra galaxia, la Vía Láctea. Asombroso, ¿no es verdad? La estrategia es muy ingeniosa y consiste en utilizar púlsares a lo largo y ancho de la galaxia. Los púlsares son estrellas neutrón que giran muy rápidamente, como un trompo, y botan un chorro de fotones por los polos, y si el chorro apunta hacia la Tierra en algún instante de su giro, se detecta como un pulso de luz de suma precisión en los radiotelescopios terrestres. Para la investigación utilizaron púlsares con cadencia de 30 milisegundos. Algunos de esos púlsares están en pareja, formando un sistema binario. Se organiza entonces una configuración de púlsares binarios y ahí viene lo duro. El trabajo que sigue es muy dispendioso, toca acumular datos durante años y luego se realiza un procesamiento estadístico extremadamente complicado, pues hay que eliminar todos los ruidos para determinar ínfimas modulaciones que eventualmente sean consistentes con las predicciones teóricas.
El resultado fue la detección de ondas gravitacionales muy tenues, que recorren el cosmos en todas direcciones. Advirtamos, puesto que se trata de estadística, que la probabilidad de un falso positivo es ligeramente superior a uno en diez mil. Se supone que el origen de esas perturbaciones del espacio-tiempo son sistemas binarios de superagujeros negros con las masa de millones de soles que suelen encontrarse en la zona central de las galaxias activas y que eventualmente se fusionan. Sin embargo, aún quedan preguntas por resolver y la investigación sigue su curso.
Al que no quiere caldo se le dan dos tazas, dice el adagio. En este caso sí que queremos el delicioso caldo cosmológico, pero de todos modos la segunda taza salió publicada al día siguiente de la primera, de manera sorpresiva. Un equipo que integra a todos los observatorios de China, liderados por el FAST, que es el radiotelescopio más grande del mundo, publicó en la revista en línea Research in Astronomy and Astrophysics los resultados de una investigación similar. En este caso monitorearon púlsares con cadencia de 57 milisegundos durante 41 meses y también detectaron ondas gravitacionales de baja frecuencia, del orden de nanohercios. Aquí la probabilidad de falso positivo es de dos en un millón.
En el plano científico, me deja la esperanza de que este método de detección logre pronto la mayor de todas las hazañas: detectar las ondas gravitacionales primordiales originadas en el primer segundo del Big Bang. ¡En el primer segundo! Hasta ahora del Big Bang sólo se percibe la radiación cósmica de fondo de microondas que proviene de la época en que se formaron los primeros átomos de Hidrógeno, Helio y trazas de Litio y Berilio; esto es, 380.000 años después del inicio de la expansión del universo. Con la luz no podemos ver más atrás. Pero con las ondas gravitacionales podríamos llegar hasta el propio estartazo universal.
En el plano geopolítico éste fue otro capítulo de la intensa competencia entre China y Estados Unidos por la supremacía científica y tecnológica, íntimamente ligada a la supremacía económica. Una competencia que abarca la inteligencia artificial, la conectividad 5G, la computación cuántica, la fusión nuclear en frío, la ingeniería genética, la carrera espacial y, como acabamos de ver, la exploración de las profundidades del universo observable.
Colofón. Durante décadas el Observatorio de Arecibo, en Puerto Rico, fue el radiotelescopio más grande del mundo con 305 metros. La política anticiencia de la administración Trump llevó a su ignominioso derrumbe en 2020, tal y como lo narramos en esta columna. Mientras tanto, China construía el FAST de 500 metros de diámetro. En Estados Unidos la ciencia está bajo ataque ideológico por los dos flancos. En China la conducción del Partido Comunista tiene perfectamente clara la importancia estratégica de la ciencia y la tecnología. No me cabe duda que el gigante asiático asumirá el liderazgo mundial en las próximas décadas.
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