¿Qué ocurrió después de la enorme expansión sufrida tras el Big Bang?¿Qué más se podría conocer sobre la materia oscura?¿Se pueden recibir las señales del origen del universo? Todas estas preguntas y a muchas más nos contesta José Antonio Font, director del departamento de Astronomía y Astrofísica de la Universitat de València, y codirector del mayor congreso sobre ondas gravitatorias que se celebrará en España que hará coincidir la 22nd International Conference on General Relativity and Gravitation y la 13th Edoardo Amaldi Conference on Gravitational Waves (GR22/Amaldi13) Estas ondas, claves para desentrañar muchos de los enigmas que hoy en día existen en el campo de la astrofísica, serán el foco del congreso que acogerá Valencia en 2019. Por ello, Font nos explica el papel que juegan las ondas gravitatorias y porqué ha sido elegida la ciudad del cap i cassal como sede de las ondas gravitatorias.
¿Por qué es tan importante esta detección de ondas gravitatorias (vaticinado por Einstein) para responder a las grandes preguntas del universo, como quiénes somos, etc.?
El inicio del universo –el Big Bang– su evolución y su destino final, impulsan la investigación científica y también alimentan nuestro interés e imaginación. El inicio de la astronomía moderna se sitúa en el invierno de 1609, cuando Galileo observó por primera vez el cosmos con un rudimentario telescopio construido por él mismo. Desde entonces, los continuos avances científicos y tecnológicos vienen ofreciendo a la humanidad una visión extraordinaria del universo (en las diferentes regiones del espectro electromagnético), muy diferente a la que se tenía en la época de Galileo. La astronomía de ondas gravitatorias está abriendo una nueva ventana al universo, complementaria a la electromagnética, que va a ofrecer a las próximas generaciones una visión del universo nueva y mucho más rica y fascinante. Por el momento, son ya cinco las señales anunciadas, procedentes de la colisión de agujeros negros de origen estelar a distancias cosmológicas. A medida que los detectores LIGO y Virgo sean actualizados con nuevas tecnologías, las detecciones serán mucho más frecuentes.
¿Qué supondrá para Valencia acoger este congreso?
Desde un punto de vista científico, acoger este congreso tiene un enorme prestigio para los investigadores encargados de su organización, sus respectivas instituciones, y para la ciudad de acogida. El hecho de ganar esta candidatura demuestra el importante peso específico que la Comunitat Valenciana y España han alcanzado en el panorama internacional en el área de conocimiento de la gravitación. De esta manera, durante una semana, en julio de 2019, Valencia será el centro mundial del esfuerzo científico y tecnológico en el estudio y desarrollo de la gravitación, la relatividad general, y la astronomía de ondas gravitatorias.
¿Qué está planificado para esos días en Valencia?
Este tipo de conferencias especializadas cuenta con sesiones plenarias, donde se revisan temas de interés general en el campo, y también con un elevado número de sesiones paralelas, donde se analizan temas más específicos. Todos los temas que abordará el congreso están en la frontera del conocimiento actual en todas las áreas de la gravitación: la cosmología, la astrofísica relativista, la relatividad matemática y numérica, la gravedad cuántica, la teoría de cuerdas, la teoría cuántica de campos y, como no, la astronomía de ondas gravitatorias.
Además del programa científico, la conferencia GR22/Amaldi13 también ofrecerá conferencias públicas de carácter divulgativo, de las que la sociedad valenciana en su conjunto puede beneficiarse. En particular, habrá conferencias destinadas al gran público sobre la detección de ondas gravitatorias y sobre la expedición de Sir Arthur Eddington en mayo de 1919 a la Isla Príncipe, en la que se demostró la desviación de la luz por el campo gravitatorio del sol aprovechando un eclipse solar por lo que se confirmó la Teoría de la Relatividad General de Einstein.
¿Qué personalidades acudirán a este evento?
Las conferencias “GR” y “Amaldi” cuentan tradicionalmente con los científicos más prestigiosos del campo de la gravitación en su sentido más amplio y de la astronomía de ondas gravitatorias. En el caso de la astronomía de ondas gravitatorias, el congreso contará con la presencia de los directores de los detectores LIGO, Virgo, KAGRA y LIGO-India y, probablemente, con la de los principales impulsores de este campo de investigación y premios Nobel de Física, los Drs. Kip Thorne, Rainer Weiss, o Barry Barish.
¿Qué temas se tratarán en el congreso?
Como ya hemos comentado, los temas que abordará el congreso están en la frontera del conocimiento actual en todas las áreas de la gravitación ya que los avances que se están produciendo en los últimos años en todas estas áreas son extraordinarios. Tales avances teóricos han sido fundamentales en las recientes detecciones de ondas gravitatorias producidas en la fusión de agujeros negros que han iniciado el campo de investigación de la astronomía de radiación gravitatoria y, en un futuro muy próximo, el de la astronomía de mensajeros múltiples, donde tanto las ondas electromagnéticas como los neutrinos y las ondas gravitatorias nos proporcionarán información complementaria sobre el cosmos. Esto va a permitir, a su vez, grandes avances en el campo de la astrofísica relativista.
¿Cuáles son los temas más punteros?
Uno de estos temas será la enorme relevancia de la detección de ondas gravitatorias para el avance de la Física en los próximos años. Esto lo proporciona el hecho de que el anuncio de la primera detección triple de una señal gravitatoria, GW170814, es decir, simultáneamente en los dos detectores americanos LIGO y en el detector europeo Virgo en septiembre de 2017. GW170814 supone la primera detección de una onda gravitatoria realizada por el detector Virgo avanzado. La unión de Virgo a la campaña de observación de los detectores LIGO ha significado la posibilidad de disponer por primera vez de una verdadera red de detectores interferométricos. La presencia de Virgo en la detección GW170814 mejora significativamente la localización espacial en el cielo de la fuente que genera la radiación y mejora las pruebas de validez de la Relatividad General en régimen de campo gravitatorio intenso.
¿Se prevé que surjan novedades a medida que se acerque el congreso?
Sí, es posible que aparezcan ya que la posibilidad de llevar a cabo este tipo de detecciones antes de la celebración del congreso es elevada y las implicaciones que ello tendría en la astronomía, la cosmología, la física nuclear y la física fundamental serían extraordinarias. Por ejemplo, se podría medir independientemente la constante de Hubble de la Ley de Expansión del Universo, la ecuación de estado de la materia densa en estrellas de neutrones, avanzar en nuestra comprensión de la materia oscura y de la energía oscura, así como testar la validez de teorías alternativas a la Relatividad General en régimen de gravedad intensa a través de la medida de la polarización de las ondas gravitatorias, por citar algunos ejemplos. Además, la búsqueda de señales de ondas gravitatorias provenientes del Big Bang, generadas por los efectos cuánticos de la enorme expansión sufrida inmediatamente después del Big Bang, se acelerará en los próximos años. De esta manera, las señales de la propia génesis del universo podrían llegar a nosotros casi intactas.
¿Cómo empezó la Universitat de València a colaborar con Virgo?
En julio de 2016 el grupo de investigación en ondas gravitatorias de la Universitat de València (Valencia Virgo Group, VVG) se unió a la Colaboración Virgo, siendo el único grupo español en dicha colaboración científica internacional. El VVG, que dirijo, lo forman investigadores de dos departamentos de la Universitat de València, el de Astronomía y Astrofísica, y el de Matemáticas. Con su incorporación a la Colaboración Virgo, el grupo ha iniciado nuevas líneas de investigación en análisis de datos, caracterización de los detectores Virgo y LIGO, y estimación de parámetros astrofísicos a partir de la información contenida en las formas de onda.
Más información:
http://gr22amaldi13.com/
Noticia publicada: 08/01/2018
