El experto en agujeros negros Kip Thorne explica cómo detectar los temblores del espacio-tiempo predichos por Einstein

En las últimas décadas los agujeros negros han  pasado de ser casi una entelequia teórica a uno de los objetos más estudiados de la astrofísica. También ha empezado a operar estos años el primer experimento para detectar las llamadas ondas gravitatorias, que vienen a ser el temblor que se produce en el  espacio-tiempo cuando, por ejemplo, chocan dos agujeros negros. De esta manera, el estudio de lo que Kip Thorne llama ‘el universo curvo’ se ha convertido en una de las áreas más activas de la investigación actual.

La investigación de Thorne, catedrático Richard Feynman de Física Teórica en la Universidad de Caltech, gira en torno a los efectos de la fuerza de la gravedad en el espacio-tiempo. Los objetos muy masivos, como los cúmulos en que se agrupan miles de galaxias o las estrellas de neutrones, deforman el espacio-tiempo por efecto de su gravedad; en ocasiones la gravedad es tan intensa que el tejido del espacio tiempo se curva infinitamente, y es eso lo que ocurre en los agujeros negros.

Thorne, un pionero de la investigación en agujeros negros, estudia el movimiento de estos objetos; la velocidad máxima a la que pueden girar; y qué ocurre cuando colisionan, por ejemplo. Uno de los fenómenos que tienen lugar  –según la teoría– cuando se produce un choque de agujeros negros es que el espacio-tiempo vibra, y ese temblor, que constituye las ondas gravitatorias, se propaga a la velocidad de la luz por todo el universo.

Einstein predijo la existencia de estas ondas, cuya detección sin embargo nunca se ha logrado. Esta es otra de las áreas de investigación  de Thorne. En los años setenta y ochenta Thorne desarrolló la teoría sobre la emisión de ondas gravitatorias, y posteriormente se dedicó al problema de su detección. Los ambiciosos experimentos que aspiran a cazar estas ondas en tierra –LIGO– y en el espacio –la misión LISA– deberán detectar variaciones en distancia inferiores a una milésima del diámetro de un protón.

“Sabemos que nuestros instrumentos funcionan, así que si con los detectores avanzados de LIGO no detectamos nada será una sorpresa enorme, significará probablemente que el universo es muy distinto de lo que creemos basándonos en lo que nos muestran los telescopios actuales”, afirma Thorne.

¿Túneles en el espacio-tiempo?

La investigación de Thorne sobre el universo curvo le ha llevado a plantearse interrogantes más propios de la ficción que de la física: ¿se podría acceder a otras regiones del universo a través de hipotéticos túneles en el espacio-tiempo, los agujeros de gusano? ¿Son posibles los viajes en el tiempo? La investigación de Thorne en estos temas ha sido publicada en las más prestigiosas revistas de física.

Thorne es además un exitoso divulgador. El astrofísico Carl Sagan le consultó para su novela ‘Contact’, posteriormente llevada al cine con Jodie Foster como protagonista. Trabaja actualmente en el proyecto de una película titulada –por ahora- ‘Interestellar’, de la que es productor ejecutivo y co-guionista.

Un ciclo estelar

La conferencia de Thorne inaugura el ciclo sobre ‘Cosmología y Astrofísica’ de la Fundación BBVA. Coordinado por Ana Achúcarro, catedrática de Física Teórica de la Universidad de Leiden (Holanda) y la Universidad del País Vasco UPV-EHU, el ciclo repasa las cuestiones más candentes de la investigación astrofísica actual. Las siete conferencias corren a cargo de algunas de los más prestigiosos investigadores en el área, y tendrán lugar entre los meses de marzo y diciembre de 2011 en la sede de la Fundación BBVA en Madrid.

Además de Thorne, intervendrán en el ciclo el premio Nobel de Física James Cronin, que hablará sobre la detección de los enigmáticos rayos cósmicos; Ewine Van Dishoeck, de la Universidad de Leiden (Holanda), experta en cosmoquímica y en formación de planetas; David Spergel, de la Universidad de Princeton (EEUU), que expondrá los últimos resultados de las misiones espaciales que estudian el origen del universo; Martin Asplund, director del Instituto Max Planck de Astrofísica; el Nobel de Física Gerard ‘t Hooft; y Konrad Kuijken, de la Universidad de Leiden (Holanda), que hablará de la observación de lentes gravitacionales.