Un grupo internacional de investigadores liderados desde la Universidad de las Islas Baleares (UIB) podrá acceder a la red más grande de supercomputadoras de Europa para estudiar las ondas gravitacionales que generan los agujeros negros. Los investigadores realizarán simulaciones de colisiones de agujeros negros, uno de los fenómenos más violentos del universo.
Un equipo internacional de investigadores, liderado por el doctor Sascha Husa, experto del grupo de Relatividad y Gravitación de la Universidad de las Islas Baleares (UIB), ha sido seleccionado para acceder a la red más grande de supercomputadoras de Europa. Con estos ordenadores, los investigadores de la UIB harán simulaciones de uno de los fenómenos más violentos en el Universo desde el Big Bang: los choques de agujeros negros.
El objetivo final del proyecto es detectar las ondas gravitacionales, unas distorsiones en el espacio tiempo que predijo Albert Einstein hace casi cien años, pero que todavía no han sido detectadas directamente. El descubrimiento de las ondas gravitacionales puede aportar pistas importantes sobre cuestiones tan profundas como el comienzo del universo.
El proceso para determinar qué grupos de investigación tienen acceso a estos superordenadores ha sido muy selectivo. El equipo liderado por la UIB es uno de los sólo 24 en todo Europa que han sido elegidos por su alto nivel científico. El grupo está formado por más de 20 expertos de todo el mundo, que trabajan en las universidades de las Islas Baleares, Cardiff, Viena y Jena, en el Instituto Albert Einstein de Potsdam y en el Instituto de Tecnología de California.
Los investigadores dispondrán de más de 16 millones de horas para hacer cálculos en dos de los ordenadores más grandes del mundo. Cada uno de estos superordenadores tiene unos 100.000 procesadores y resuelve más de mil billones de operaciones por segundo. En total, el grupo podría usar las 24 horas del día durante un año dos mil procesadores.
Poniendo a prueba la teoría de la relatividad
Los investigadores simularán parejas de agujeros negros que están a punto de chocar. En estos casos, los agujeros negros se mueven muy ràpido, y esto juntamente a la enorme masa que tienen, hace que se distorsione el espacio (espacio-tiempo) que los rodea. Estas distorsiones son las que conocemos como ondas gravitacionales. Aunque cualquier cuerpo masivo que se mueve muy ràpido crea este tipo de ondas, en el caso de estas parejas de agujeros negros las ondas son mucho más intensas. Y esto las hace más fáciles de medir, una cosa muy importante, puesto que todavía no se han podido detectar directamente.
Los científicos de este proyecto estudian cómo son las ondas gravitacionales que se generan, para que así sea más fácil identificarlas con los detectores de ondas gravitacionales. Si se consiguen observar, se podrían resolver muchos enigmas entorno a los agujeros negros y muchos otros fenómenos exóticos del Universo. Es más, las ondas gravitacionales podrían convertirse en la prueba más importante de que la teoría de Albert Einstein es correcta, o por el contrario, en la primera evidencia directa que no lo es.
Hasta ahora, casi todo lo que sabemos sobre el Universo está basado en lo que podemos ver con la luz, tanto con lo que denominamos luz visible como con otros tipos, como los rayos X o los infrarrojos. Sin embargo, si detectáramos ondas gravitacionales, estaríamos abriendo una nueva ventana al universo, que nos podría revelar su “lado oscuro”.
Los ordenadores más potentes del mundo
La institución responsable de los superordenadores es PRACE (Partnership for Advanced Computing in Europe). Fue creada para facilitar a los científicos el acceso a ordenadores que les permitan realizar los cálculos más complicados, algo cada vez más necesario para llevar a cabo investigación puntera. Los dos ordenadores que podrán emplear los investigadores de la UIB son el CURIE, instalado a la Comisión de Energía Atómica y Energías Alternativas (CEA) de Francia, y el HERMIT, en el Centro de Supercomputación de Gauss (Alemania). Próximamente se instalará otro en el Barcelona Supercomputing Center (BSC-CNS), que será uno de los más potentes del mundo.
El grupo de Relatividad y Gravitación de la UIB es pionero en España en el estudio de ondas gravitacionales. Tiene una amplia experiencia en el análisis de datos y en las simulaciones de fuentes de estas ondas y participa en tres de los mayores proyectos internacionales dedicados a la detección de ondas gravitacionales.
Se trata del observatorio de ondas gravitacionales por interferometría láser (LIGO), el detector de ondas britànico-alemán GEO600, y e-LISA, el nuevo proyecto de la Agencia Espacial Europea (ESA) para construir un detector de ondas gravitacionales en el espacio. También forma parte de dos proyectos científicos nacionales punteros, el CPAN (Centro Nacional de Partículas, Astropartículas y Física Nuclear) y el MultiDark (Multimessenger Approach for Dark Matter Detection).
Por fin sabemos de dónde obtienen los agujeros negros sus campos magnéticos: de las estrellas progenitoras que colapsan en estos espacios completamente desprovistos de materia. Para los autores, este hallazgo puede cambiar nuestra percepción de los sistemas estelares y su evolución.
Si bien los astrónomos ya habían capturado alrededor de dos docenas de imágenes ampliadas de este tipo de estrellas, es la primera vez que llegan a observar una de ellas en detalle.
