Desde que fueron descubiertas en 2015, las ondas gravitacionales forman parte del trabajo cotidiano de los científicos, pero ahora han detectado por primera vez una que es diferente al resto, al producirse por la fusión de dos agujeros negros de masas muy diferentes.

GW190412, como se ha denominado, ha permitido además a los científicos, a través de su sonido, verificar una predicción hasta ahora no probada de la Teoría General de la Relatividad de Einstein.

"Por primera vez hemos 'escuchado' en GW190412 el inconfundible zumbido en la onda gravitatoria de un armónico superior, similar a los tonos de los instrumentos musicales", explicó Frank Ohme, del Instituto Max Planck de Física Gravitacional.

Esta observación confirma de la Teoría General de la Relatividad de Einstein la predicción de la existencia de estos armónicos superiores, es decir, ondas gravitacionales a dos o tres veces la frecuencia fundamental observada hasta ahora.

Albert Einstein predijo en su Relatividad General la existencia de las ondas gravitacionales, una especie de olas o pequeñas arrugas que se producen en el tejido espacio-tiempo del universo debido a sucesos de gran violencia que generan masivas cantidades energía como la explosión de una estrella.

Sin embargo, hubo que esperar cien años hasta que fueron detectadas en 2015, un avance fundamental para el conocimiento del universo que le dio el Premio Nobel a los estadounidenses Rainer Weiss, Barry Barish y Kip Torne.

La onda gravitacional GW190412 es el resultado de una fusión binaria de dos agujeros negros con masas claramente diferentes de unas 8 y 30 veces la de nuestro Sol, respectivamente, y que se produjo a una distancia de entre mil 900 y 2 mil 900 millones de años luz de la Tierra.

Este es el primer sistema binario de agujeros negros que hemos observado para el cual la diferencia entre las masas de los dos agujeros negros es tan grande", precisó Roberto Cotesta del Instituto Max Plack.

"Esta gran diferencia de masa significa que se pueden medir con más precisión varias propiedades del sistema: su distancia a la Tierra, el ángulo con el que se mira y la rapidez con la que el agujero negro gira alrededor de su eje.

La observación de esta onda significa -señala la nota- que sistemas similares "probablemente no son tan raros como predicen algunos modelos".

Por ello es de esperar que haya más señales de este tipo, las cuales podría ayudar a los astrónomos "a comprender mejor cómo se forman los agujeros negros y sus sistemas binarios, y arrojar nueva luz sobre la física fundamental del espacio-tiempo".

Esta onda fue localizada por los detectores gemelos de LIGO -uno en Washington y otro en Luisiana- y Virgo, ubicado en el Observatorio Gravitacional Europeo, en Italia, que en su campaña de trabajo de 2019 identificaron 56 ondas gravitacionales.

Existe un "baile" en el espacio que sucede dos veces cada 12 años y los protagonistas son dos agujeros negros.

Y con el estudio de uno de esos eventos, unos astrónomos pudieron probar las consecuencias clave de las teorías del físico Alberto Einstein.

Uno de estos objetos es un verdadero coloso, se trata de un agujero que pesa 18.000 millones de veces la masa de nuestro Sol. Y el otro no es tan grande, "solo" unas 150 millones de veces la masa solar.

Y los científicos lograron predecir sus interacciones con mucha precisión.

Lo hicieron al incluir sus efectos de deformación en el espacio-tiempo y al suponer que el agujero más grande tenía una "superficie" lisa.

La pareja de agujeros negros, de la galaxia conocida como OJ 287, se encuentra a unos 3.500 millones de años luz de la Tierra.

Un baile que se repite

Los científicos han seguido durante mucho tiempo el repentino brillo que se produce en este sistema y que ocurre dos veces cada 12 años.

El estallido de energía es equivalente a un billón de soles que se encienden a la vez en la galaxia anfitriona de los agujeros.

La mejor explicación para este comportamiento extraordinario es que el objeto más pequeño se estrella contra el disco de gas y polvo que se acumula en su compañero más grande de forma rutinaria, haciendo que el material alcance temperaturas muy altas.

Pero estos eventos son irregulares. Tienen lugar cada dos cada 12 años, pero a veces pasa un año desde que ocurrió el anterior y otras veces hasta 10.

Esto habla de la complejidad de la órbita que dibuja el agujero más pequeño alrededor del grande, un factor que el equipo de investigación ha incorporado a un modelo altamente sofisticado.

"La órbita del agujero negro más pequeño tiene (un movimiento de) precesión. Es por eso que los tiempos de los impactos varían", explicó el profesor Mauri Valtonen, de la Universidad de Turku, en Finlandia.

La precesión o movimiento de precesión está asociado al cambio de dirección en el espacio que experimenta el eje instantáneo de rotación de un cuerpo. Para dar una idea, es el movimiento de oscilación que realiza un trompo.

"Ya en 1996 teníamos un modelo que predecía más o menos lo que sucedería. Pero ahora somos cada vez más precisos", le dijo Valtonen a la BBC.

Uno de los parámetros importantes que toma en cuenta el modelo actualizado es la energía que irradia del sistema en forma de ondas gravitacionales.

La teoría de la relatividad general, muy simplificada, sostiene que la gravedad surge de la curvatura del espacio-tiempo. Baste imaginar el universo como un tejido tenso cuya forma geométrica varía en función de la masa de los cuerpos celestes que se disponen sobre él.

Bajo esta premisa, las órbitas de unos objetos sobre otros no repiten su trayectoria, como formulaba la gravitación definida por el físico Isaac Newton, sino que siguen un movimiento de precesión, lo que significa que la trayectoria cambia con cada giro.

En las condiciones supermasivas del OJ 287, las ondas tienen una influencia significativa en la forma en la que opera el sistema.

Una observación afortunada

La gran prueba para este último modelo tuvo lugar el 31 de julio del año pasado, cuando se identificó el fenómeno más reciente dentro de las 2,5 horas previstas por las ecuaciones.

El evento fue capturado por el telescopio infrarrojo Spitzer, de la agencia espacial estadounidense NASA.

Se trató de una observación afortunada ya que resultó que el OJ 287 estaba en el lado opuesto del Sol a la Tierra en ese momento y, por lo tanto, fuera de la vista de las instalaciones terrestres.

Por otro lado, la lejanía de Spitzer de la Tierra (160 millones de km) lo colocó en una posición privilegiada.

"Cuando verifiqué por primera vez la visibilidad de OJ 287, me sorprendió descubrir que el Spitzer lo captó justo el día en que se pronosticaba tendría lugar el primer brillo", describió Seppo Laine, científico del Instituto de Tecnología de California (Caltech) de EE.UU., quien supervisa las observaciones del Spitzer.

"Fue extremadamente afortunado que pudiéramos capturar el pico de este impacto con el Spitzer, porque ningún otro instrumento hecho por el hombre ha sido capaz de lograr esta hazaña en el momento específico".

Teorema "sin pelo"

Otro detalle que tuvo en cuenta el modelo fueron las características físicas del agujero negro más grande. Específicamente, su rotación.

Varios científicos, incluido el fallecido Stephen Hawking, desarrollaron lo que se conoció como el teorema "sin pelo" de los agujeros negros.

Este esencialmente establece que la superficie, o "horizonte de sucesos", de un agujero negro a lo largo de su eje de rotación es simétrica: no hay grumos ni protuberancias.

Se cree que la observación de OJ 287 es la mejor prueba hasta ahora del teorema "sin pelo".

El profesor Achamveedu Gopakumar, del Instituto Tata de Investigación Fundamental, en India, trabajó en el modelo sobre las ondas gravitacionales junto con el estudiante graduado Lankeswar Dey.

El profesor habló de su "euforia" al ver llegar los datos del Spitzer. Ahora está esperando que OJ 287 sea fotografiado por el telescopio Event Horizon (EHT), que captó la primera imagen de un agujero negro el año pasado.

"Con el EHT se hicieron observaciones tanto en 2017 como en 2018. Las otras campañas están suspendidas (debido al coronavirus) y esperamos tener tiempo durante la campaña 2021", dijo a la BBC.

Una niña británica de tres años ha registrado un Coeficiente Intelectual (CI) superior al de Albert Einstein o Stephen Hawkings, según publicaron hoy medios locales.

Ophelia Morgan-Dew, que es capaz de recordar sucesos que le ocurrieron antes de haber cumplido el año de edad, tiene un coeficiente intelectual de 171 puntos.

La puntuación media obtenida por la población es de 100, encontrándose la mayoría entre los 85 y los 115 puntos.

La pequeña se ha convertido en la persona más joven del Reino Unido que logra entrar en la sociedad para superdotados Mensa y se encuentra en el primer 0,03% de la población en términos de "poder cerebral".

"Cuando nuestra hija tenía unos ocho meses, nos dimos cuenta de lo brillante que podía ser", reconoció hoy su madre, Natalie Morgan, a la cadena británica BBC.

"Empezó a decir los colores, las letras y los números muy pronto, en comparación con la mayoría de los niños", agregó.

Sin embargo, no fue hasta que la pequeña comenzó la guardería cuando los progenitores fueron conscientes de la situación.

En ese momento, Natalie y su pareja, Ben Dew, decidieron llevar a Ophelia a un psicólogo especializado en niños superdotados.

"Solo queríamos averiguar cómo podíamos ayudarla", explicó su padre, quien reconoció que no querían "forzarla", pero al mismo tiempo no querían que se sintiera "poco estimulada".

A pesar de su alto coeficiente intelectual, sus padres aseguraron que la menor es una niña de tres años "en muchos otros sentidos".

"Le gusta corretear y jugar con sus primos, saltar en colchonetas... Cosas normales en un niña a esa edad", explicó Dew.

La diferencia es, reconocieron, que "parece que comprende y asimila todo mucho más rápido de lo normal".

"Es como hablar con una persona de 19 años. Se puede mantener con ella una conversación adecuada, desarrolla sus propias ideas", anotó su progenitor.

No obstante, la pareja insistió en la importancia de que su hija tenga una infancia feliz.

"Estaré orgullosa de Ophelia sin importar qué decida hacer, solo queremos que esté sana y sea feliz", reconoció su madre. 

Conseguir la calificación más alta que entrega el prestigioso Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT, por sus siglas en inglés) en la historia es un logro increíble, pero cuando esa es sólo una más de una destacada lista de metas logradas por una persona, toma mayor interés.

Se trata de una joven de 23 años que actualmente se encuentra realizando su investigación para obtener un doctorado en la Universidad de Harvard. Ella es Sabrina González Pasterski, quien ha sido catalogada como la "nueva Einstein".

Cuando era pequeña esta joven -hija de padre estadounidense y madre cubana- comenzó a demostrar sus dones para la ciencia. Con sólo 12 años fue capaz de construir un avión a motor en el taller de su padre y, a los 14, lo presentó ante el MIT. Además la Administración Federal de Aviación le otorgó un permiso especial para volarlo por primera vez.

Desde entonces no ha parado de coleccionar logros y calificaciones perfectas. Terminó su escolaridad en Chicago, Estados Unidos, con la nota máxima y asistencia completa desde el kinder hasta su graduación, incluso su currículo detalla: "jamás enferma o ausente".

A los 15 años ingresó a estudiar al MIT con una beca completa y logró terminar tres años después, también con nota máxima, aunque cambiando su interés de la ingeniería a la física.

Además, recibió una beca para realizar su doctorado en lamisma casa de estudios, beneficio que declinó, ya que decidió comenzar su investigación sobre los agujeros negros, gravedad y la relación espacio-tiempo en Harvard.

Además, fue reconocida por Forbes en su ranking "30 menores de 30" en 2015 y fue catalogada como una de las mentes más brillantes del siglo XXI.

Actualmente, Sabrina González se reconoce como una persona alejada de las redes sociales, el alcohol y el tabaco, sin embargo, admite una pasión que alimenta semana a semana en internet: su blog, llamado "PhysicsGirl", un sitio en el que publica diversos artículos sobre sus áreas de estudio e interés.

Parte de su secreto para alcanzar sus éxitos se los adjudica a su frase motivacional: "¿qué has hecho últimamente?", un lema que le dijo un profesor luego de que ella volara por primera vez en avión a los nueve años. "Se ha convertido en mi mantra", explica al diario Chicago Tribune.