Licenciada en Matemáticas y Doctora en Astrofísica por la Universidad de Valencia, compagina la labor docente con la investigación en el campo de la matemática aplicada y de la astrofísica, con especial interés en la relatividad numérica y las ondas gravitatorias. Este fenómeno, que predijo Albert Einsten hace más de 100 años y que se observó por primera vez en 2015, abre nuevos escenarios en torno al origen y la expansión del Universo o la naturaleza de los agujeros negros.
En esta fascinante aventura de exploración moderna participa Isabel Cordero Carrión. Como miembro de la colaboración internacional Virgo en Valencia, forma parte del grupo que participó en el hallazgo de ondas gravitacionales ocasionadas por la fusión de un sistema binario de estrellas de neutrones muy masivo en abril de 2019.
¿Qué es la colaboración científica LIGO-VIRGO?
Las colaboraciones científicas LIGO-Virgo-KAGRA (LIGO principalmente estadounidense, Virgo principalmente europea y KAGRA, que se ha unido recientemente, principalmente japonesa) cuentan con más de 2000 personas en todo el mundo que trabajan de manera conjunta y colaborativa para la detección directa de las ondas gravitatorias procedentes de diversos escenarios astrofísicos. Este fenómeno es una consecuencia directa de la teoría de la Relatividad General propuesta por Albert Einstein.
¿Cómo se unió a Virgo?
En julio de 2016 el coordinador del grupo Virgo en Valencia, el Profesor José Antonio Font, junto con un grupo de personas, presentó una propuesta para formar parte de la colaboración Virgo, que fue aceptada. Desde entonces los miembros del grupo contribuimos en áreas como el análisis de datos o la modelización de fuentes de radiación gravitatoria. En mi caso particular, tengo una participación muy activa en temas de divulgación y comunicación científica, además de intentar contribuir en el área de la relatividad numérica.
¿Qué son las ondas gravitatorias?
Es un fenómeno que aparece en la Relatividad General que no estaba presente en la gravedad de Newton. Estas ondas son perturbaciones del espacio-tiempo generadas por masas que se aceleran y que se propagan en todas direcciones a la velocidad de la luz. Podríamos pensar en una piedra que se lanza a un estanque, generando una perturbación en la superficie del estanque que se propaga en todas direcciones en forma de onda. Cuando una onda gravitatoria nos atraviesa, se distorsiona el espacio-tiempo, y en particular se distorsionan las dimensiones de los objetos, haciendo que sean un poco más grandes en una dirección y un poco más pequeños en otras, alternándose este efecto. La amplitud de las ondas gravitatorias es extremadamente pequeña.
¿Cómo se detectan?
Las detecciones que hemos sido capaces de observar se han llevado a cabo en interferómetros ópticos kilométricos. Un haz de luz se divide en dos haces perpendiculares, que se propagan por dos brazos de 3 ó 4 kilómetros de longitud (según la colaboración) en forma de L (mayúscula) y en casi vacío, se reflejan en unos espejos con unas características muy especiales al llegar al final de estos brazos, y vuelven a encontrarse. Si la distancia de cada uno de ambos brazos es la misma, se produce una interferencia destructiva y el resultado es que no hay luz en el punto de reencuentro. Si una onda gravitatoria atraviesa el instrumento y un brazo es un poco más largo que el otro, la interferencia no es completamente destructiva y se forma lo que se llama un patrón de interferencia. A este esquema sencillo hay que añadirle numerosas complejidades técnicas. Además hay otros efectos, como la actividad sísmica o ambiental, que pueden afectar al detector imitando el efecto del paso de una onda gravitatoria.
¿Qué nos están enseñando las ondas gravitacionales?
De la misma forma que cuando Galileo miró por su telescopio y descubrió que había muchas más cosas de las que nuestros ojos podían ver hasta ese momento, las ondas gravitatorias nos proporcionan una nueva manera de observar el universo. Hay algunos escenarios astrofísicos que emiten luz y podemos mirarlos con telescopios ópticos o antenas de radio; pero hay otros escenarios que, aunque no emitan luz, sí radian ondas gravitatorias. En particular, la gran mayoría de las detecciones de ondas gravitatorias que tenemos hasta ahora involucran la fusión de dos agujeros negros, con lo que podemos aprender muchísimo sobre este tipo de objetos.
¿Hacia donde va la investigación?
Algunas de nuestras detecciones corresponden a agujeros negros con características nunca antes observadas. Además de explorar las poblaciones de agujeros negros, muchos de ellos imposibles de detectar a través de la radiación electromagnética, hay líneas de investigación asociadas a las ondas gravitatorias relacionadas con la expansión del universo, con la estructura interna de objetos como las estrellas de neutrones, con la existencia de objetos exóticos como las estrellas de bosoones o con la relación entre Relatividad General y Mecánica Cuántica.
