Simulación de ondas gravitacionales

Los padres del experimento LIGO y los científicos que colaboran en el proyecto reciben el galardón por "un hito que responde a uno de los desafíos más importantes de la física en toda su historia".

Los físicos estadounidenses Rainer Weiss, Kip S. Thorne y Barry C. Barish y la Colaboración Científica LIGO han sido galardonados con el Premio Princesa de Asturias de Investigación Científica y Técnica 2017, según ha hecho público hoy en Oviedo el jurado encargado de su concesión, que les concede el galardón "por la detección directa de las ondas gravitacionales, ondulaciones del espacio-tiempo anticipadas por Albert Einstein en su Teoría de la Relatividad General hace ahora un siglo. Este logro responde a uno de los desafíos más importantes de la física en toda su historia".

El premio reconoce el talento individual y la obra colectiva de más de mil investigadores de un centenar de instituciones de dieciocho países. "El proyecto LIGO supone un reto tecnológico de primera magnitud. La extraordinaria precisión alcanzada por sus instrumentos ha permitido observar colisiones de agujeros negros muy masivos que ocurrieron hace más de mil millones de años", continúa el acta del jurado. "La detección de ondas gravitacionales abre una nueva ventana para el estudio del universo, que permitirá descubrir nuevos fenómenos y alcanzar regiones del espacio-tiempo no accesibles con las técnicas actuales".

"Me siento humildemente honrado de recibir el prestigioso Premio Princesa de Asturias de Investigación Científica y Técnica 2017 junto con mis colegas Rai Weiss y Kip Thorne, y especialmente con la Colaboración Científica LIGO", declara Barish. "Albert Einstein predijo la existencia de las ondas gravitacionales en 1916 y tras años de desarrollar las técnicas, las observamos a partir de la fusión de dos agujeros negros 100 años después. Ahora, tenemos la perspectiva emocionante de ver el universo de una manera totalmente nueva. ¿Quién sabe qué maravillas encontraremos?", se pregunta el físico experimental. También agradecido se muestra Thorne, que desde Israel afirma estar "muy complacido de que la Colaboración Científica LIGO reciba el Premio Princesa de Asturias de Investigación Científica y Técnica 2017, y me siento muy honrado de recibir una mención especial, junto con mis estimados colegas los doctores Barry Barish y Rainer Weiss, en relación con este premio".

El propio Thorne, junto a Weiss y Ronald Drever (fallecido en marzo de 2017) propuso en los años ochenta la construcción del Observatorio de Interferometría Láser de Ondas Gravitacionales (LIGO, por sus siglas en inglés) para la detección de ondas gravitacionales -ondulaciones en el tejido del espacio-tiempo, predichas por Albert Einstein hacía un siglo en su Teoría general de la relatividad. Este observatorio estuvo dirigido entre 1997 y 2006 por el físico Barry C. Barish, que impulsó la fundación en 1997 de la Colaboración Científica LIGO, en la que se han integrado investigadores de universidades e instituciones de todo el mundo. Los detectores LIGO comenzaron a funcionar en 2002 y trece años después, la Colaboración Científica LIGO anunció la primera detección de ondas gravitacionales procedentes de la colisión de dos agujeros negros de características desconocidas hasta ese momento, lo que ha supuesto un hito en la historia de la física al confirmar la predicción de Einstein y ha marcado el inicio de un nuevo campo de la astronomía, la astronomía de ondas gravitacionales.

Este descubrimiento está considerado uno de los logros científicos más importantes del siglo al validar uno de los pilares de la física moderna, la teoría general de la relatividad, y abrir una nueva ventana para observar el Universo. Tras el hallazgo, Ronald Drever, Kip Thorne y Rainer Weiss fueron galardonados conjuntamente en 2016 con el Special Breakthrough Prize in Fundamental Physics (compartido con el equipo que firmó el artículo científico), el Gruber Prize in Cosmology (EE.UU.), el Shaw Prize in Astronomy (Hong Kong), el Smithsonian American Ingenuity Award in the Physical Sciences (compartido también con Barry C. Barish) y el Kavli Prize in Astrophysics, que conceden la Academia Noruega de Ciencias y Letras, la Fundación Kavli (Estados Unidos) y el Ministerio de Educación e Investigación de Noruega.

Barry Barish, Kip Thorne y Rainer Weiss

Como decíamos, LIGO tiene sus orígenes en los años ochenta y su financiación inicial fue aprobada en 1992, lo que supuso la mayor inversión que la Fundación Nacional de Ciencias de Estados Unidos había hecho jamás. Está operado por el LIGO Laboratory, un consorcio del Instituto Tecnológico de California (Caltech) y el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) y constituye un recurso internacional para físicos y astrofísicos de todo el mundo. En los años 2000, el set de detectores se completó con TAMA300 en Japón, GEO600 en Alemania y la Colaboración Virgo en Italia. En 2002, haciendo uso de las combinaciones de estos detectores, se hicieron las primeras observaciones conjuntas, que finalizaron en 2010 sin ninguna detección, aunque los datos recabados sirvieron para un rediseño completo de los instrumentos e infraestructuras. Estas mejoras se estuvieron realizando hasta 2014, cuando el denominado Advanced LIGO comenzó a funcionar con un aumento significativo de la sensibilidad y del volumen del universo a explorar.

El 11 de febrero de 2016 la LSC anunció públicamente la detección de ondas gravitacionales procedentes de la colisión de dos agujeros negros, que se había producido el 14 de septiembre de 2015, cuando la señal procedente de esa fusión de agujeros negros acontecida a unos 1.300 millones de años luz (evento denominado GW150914), fue detectada en las instalaciones de Livingston. Siete milisegundos después, una señal idéntica fue recibida también en Hanford. Los investigadores de los institutos tecnológicos de California (Caltech) y de Massachusetts (MIT) pasaron meses comprobando los resultados antes de hacer el anuncio. El 15 de junio de 2016, se anunció la identificación de un segundo evento de ondas gravitacionales, llamado GW151226, que se había detectado el 26 de diciembre del 2015 en los detectores de Livingston y Hanford. La señal, procedente también del choque de dos agujeros negros, fue detectada en Livingston 1,1 milisegundo antes que en Hanford, lo que permitió calcular la fuente de la señal a 1.400 millones de años luz de distancia. El 1 de junio de 2017 la LSC anunció la tercera detección de ondas gravitacionales, llamada GW170104, procedentes también del choque de dos agujeros negros, que se había producido el 4 de enero anterior. Los tres descubrimientos, aceptados para su publicación en la revista Physical Review Letters, fueron realizados por la Colaboración Científica LIGO usando datos de los detectores LIGO.

El jurado de este Premio, convocado por la Fundación Princesa de Asturias, estuvo presidido por Pedro Miguel Echenique Landiríbar e integrado por Juan Luis Arsuaga Ferreras, Juan Ignacio Cirac Sasturáin, Miguel Delibes de Castro, Luis Fernández-Vega Sanz, Cristina Garmendia Mendizábal, Álvaro Giménez Cañete, Bernardo Hernández González, Clara Menéndez Santos, Sir Salvador Moncada, Ginés Morata Pérez, Enrique Moreno González, Teresa Rodrigo Anoro, Inés Rodríguez Hidalgo, Manuel Toharia Cortés y Santiago García Granda (secretario). En esta edición concurrían un total de un total de 39 candidaturas procedentes de 17 países, y esta ganadora ha sido propuesta por Emilio Méndez Pérez, Premio Príncipe de Asturias de Investigación Científica y Técnica 1998.

Este ha sido el séptimo de los ocho Premios Princesa de Asturias que se conceden este año, en que cumplen su trigésimo séptima edición. Anteriormente fueron otorgados el Premio Princesa de Asturias de las Artes al artista sudafricano William Kentridge, el de Comunicación y Humanidades al grupo musical y humorístico Les Luthiers, el de Cooperación Internacional a la Hispanic Society of America, el de los Deportes a la selección masculina de rugby de Nueva Zelanda, el de Ciencias Sociales a la pensadora e investigadora británica Karen Armstrong y el de las Letras al poeta y ensayista polaco Adam Zagajewski. La próxima semana se fallará el Premio Princesa de Asturias de la Concordia.

Cada uno de los Premios Princesa de Asturias está dotado con una escultura de Joan Miró, símbolo representativo del galardón, la cantidad en metálico de 50.000 euros, un diploma y una insignia. Los galardones serán entregados en otoño en Oviedo en un solemne acto presidido por los Reyes.