La detección de ondas gravitacionales se lleva el Premio Princesa de Asturias 2017

Rainer Weiss, Kip S. Thorne y Barry C. Barish y LIGO, Premio Princesa de Asturias de Investigación Científica y Técnica 2017- MIT, Keenan Pepper, R. Hahn, LIGO

El Premio Princesa de Asturias de Investigación Científica y Técnica 2017 ha recaído en los físicos Rainer Weiss, Kip S. Thorne y Barry C. Barish de EE UU y a la colaboración científica internacional LIGO. El anuncio lo ha hecho hoy en Oviedo el jurado de este premio.

Weiss y Thorne, junto al investigador Ronald Drever (fallecido en marzo de 2017) fueron los que, en los años ochenta, propusieron 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.

Weiss y Thorne promovieron la construcción del observatorio LIGO, dirigido luego por Barish y donde una colaboración científica internacional detectó las ondas gravitacionales

Este observatorio estuvo dirigido entre 1997 y 2006 por el tercer galardonado, 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, incluido un equipo español: el Grupo de Relatividad y Gravitación de la Universidad de las Islas Baleares.

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.

Uno de los descubrimientos científicos del siglo

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, Drever, Thorne y Weiss fueron galardonados conjuntamente en 2016 con el Special Breakthrough Prize in Fundamental Physics (compartido con el equipo que firmó el artículo científico) y diversos de premios internacionales. Ahora suman el Premio Princesa de Asturias de Investigación Científica y Técnica de este año, cuya candidatura fue propuesta por el investigador Emilio Méndez Pérez, que consiguió el mismo galardón en 1998, junto al también físico Pedro Miguel Etxenike Landiríbar.

El jurado de la edición actual ha estado 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.

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 SS.MM. los Reyes.

Premio para tres científicos y una colaboración internacional

Rainer Weiss (Berlín, 29 de septiembre de 1932) estudió Física en el MIT, donde se licenció en 1955 y se doctoró en 1962. Docente en la Universidad Tufts e investigador en Princeton, en 1964 regresó como profesor asociado al MIT, donde ha desarrollado toda su carrera. Desde 2001 es profesor emérito de Física. Entre sus aportaciones científicas, Rainer Weiss fue pionero en la medición del espectro de radiación del fondo cósmico de microondas, radiación procedente de fotones en la etapa más temprana del universo y también fue cofundador de la misión COBE (Cosmic Background Explorer), lanzado en 1989. Es internacionalmente reconocido por inventar la técnica interferométrica láser que supuso la base para la construcción de LIGO. Sentó las bases para este proyecto, a principios de los setenta, al detallar cómo debería un interferómetro distinguir las ondas gravitacionales del ruido de fondo. Realizó un profundo análisis de la mayoría de las principales fuentes de ruido que un interferómetro podría encontrar y desarrolló un detallado diseño para un detector de ondas gravitacionales que superara ese ruido, lo que constituyó la hoja de ruta de dos décadas de I+D que condujeron a LIGO.

Kip S. Thorne (Logan, Utah, EE.UU., 1 de junio de1940) se licenció en Física en el Caltech en 1962 y se doctoró en Princeton en 1965. En 1966 regresó como investigador al Caltech, donde ha desarrollado toda su carrera, tanto docente como investigadora, centrada en las ondas gravitacionales. En los años sesenta y setenta, Thorne fijó los fundamentos teóricos de las pulsaciones de estrellas relativistas y las ondas gravitacionales que emiten y, durante los setenta y ochenta, desarrolló la formulación matemática a través de la cual los astrofísicos analizan la generación de estas. Cofundador de LIGO, dirigió su comité director entre 1984 y 1987. Durante las tres décadas siguientes, el trabajo de su grupo ha estado orientado a proporcionar apoyo teórico a este observatorio. Junto a otros investigadores, también ha predicho la existencia de una red de estrellas supergigantes con núcleos de estrella de neutrones (conocidas como Thorne-Zytkow Objects), desarrollado la teoría de los discos de acrecimiento alrededor de los agujeros negros, la derivación desde la teoría de la relatividad de las leyes de movimiento y precesión de los agujeros negros. Además inventó herramientas para visualizar la curvatura del espacio-tiempo, y creó el SXS (Simulating Extreme Spacetimes) Project, cuyo objetivo es la simulación informática de fuentes de ondas gravitacionales, esencial para LIGO. En 2009 comenzó a colaborar con artistas, músicos y cineastas en actividades divulgativas.

Barry C. Barish (Omaha, Nebraska, EE.UU., 27 de enero de 1936) estudió Física en la Universidad de California en Berkeley, donde se licenció en 1957 y se doctoró en Física Experimental de Partículas en 1962. En 1966 comenzó a trabajar en el Caltech, donde desarrolló toda su carrera docente e investigadora. Desde 2005 es catedrático emérito de Física Maxine and Ronald Linde. Barish realizó experimentos destacados utilizando colisiones de neutrinos de alta energía para revelar la subestructura de quark del nucleón y participó en el experimento internacional MACRO (Monopole, Astrophysics and Cosmic Ray Observatory), desarrollado en los noventa en el Tunel Gran Sasso en Italia. Posteriormente, fijó su área de investigación en el Observatorio de Interferometría Láser de Ondas Gravitacionales (LIGO), convirtiéndose en su investigador principal en 1994 y director del LIGO Laboratory en 1997, puesto que desempeñó hasta 2006. Como tal, dirigió los esfuerzos que condujeron a las etapas del diseño final, la aprobación de la financiación por parte de la Fundación Nacional de Ciencias de Estados Unidos, así como la construcción de los interferómetros de LIGO en Livingston y Hanford. En 1997 creó la colaboración científica LIGO, y, bajo su liderazgo se aprobaron las mejoras que condujeron al posterior perfeccionamiento de las infraestructuras, que se completaron en 2014 y que convirtieron los interferómetros, denominados Advanced LIGO, en instrumentos diez veces más sensibles que los originales. También fue director del Global Design Effort para el Colisionador Lineal Internacional (ILC, por sus siglas en inglés), que aún no ha sido construido y que complementará el LHC del CERN.

Colaboración Científica LIGO (LSC, por sus siglas en inglés) es un grupo de 1.167 científicos del campo de la física de más de un centenar de universidades e instituciones de dieciocho países, cuya misión principal es la detección directa de ondas gravitacionales con el objetivo de emplearlas en la exploración de las leyes fundamentales de la gravedad, así como la investigación, desarrollo y perfeccionamiento de las técnicas para la detección y la puesta en marcha y uso de los detectores de ondas gravitacionales. La LSC desarrolla la investigación de LIGO, el mayor observatorio de ondas gravitacionales y uno de los experimentos físicos más sofisticados del mundo. Está formado por dos enormes interferómetros láser situados a más de 3.000 kilómetros de distancia entre sí, uno en Livingston (Luisiana) y otro en Hanford (Washington). Son dos detectores láser con forma de L y cada brazo de esa L tiene cuatro kilómetros. 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. La LSC se financia a través de recursos públicos y privados procedentes de instituciones como la Fundación Nacional de Ciencias de Estados Unidos, el Science and Technology Facilities Council de Reino Unido, la Sociedad Max Planck (Premio Príncipe de Asturias de Cooperación Internacional 2013) y el Estado de Baja Sajonia (Alemania), además de otros organismos de Australia, India, Italia, Hungría, Corea, Canadá, Brasil, Rusia, Taiwán, Estados Unidos y España.