Gabriela González: escuchar la música del Universo

Como susurros de un pasado lejano, el Universo nos trae su música en forma de ondas gravitacionales. Pero a un volumen tan bajo que, para poder oírla, debemos hacer un esfuerzo casi sobrehumano.

Einstein, en un trabajo prácticamente solitario, nos contó hace más de un siglo que esta melodía existía, pero no estaba seguro de que fuera realmente posible que lográramos escucharla alguna vez.

Cien años después, gracias al trabajo en equipo, a la colaboración internacional y al esfuerzo mancomunado de miles de personas pudimos hacerlo.

Gabriela González, que desde pequeña quiso entender cómo funcionaba el Universo, fue parte de este hito histórico.

Gabriela González, que se fascinó por las respuestas que traía la ciencia, pero mucho más por sus preguntas, estuvo ahí.

Gabriela González fue la encargada de contarle al mundo que Einstein tenía razón.

Cuando Gabriela González era adolescente amaba las matemáticas, la química y la física que estudiaba en un bachillerato técnico de su Córdoba natal. Hija de un profesor de Economía y de una profesora de Matemáticas, desde muy chica quiso entender cómo funcionaba el mundo. “Me encantó la física porque parecía responder todas las preguntas, porque todo se reducía a los átomos, a la naturaleza básica de la materia”.

En busca de respuestas ingresó a la Facultad de Matemática, Astronomía y Física (FAMAF) de la Universidad Nacional de Córdoba (UNC), en 1983. Allí se recibió de licenciada en Física, a los 23 años, y allí también se dio cuenta de que, en realidad, hacer ciencia tiene mucho más que ver con las preguntas que con las respuestas. Eso la cautivó definitivamente.

Durante sus años de estudiante, se fascinó tanto con la Teoría de la relatividad general, que Einstein propuso en 1915, que hizo su tesis de grado sobre ella. ¿Qué propone esta teoría? La misma Gabriela lo explica: “Todas las masas y toda la materia, incluidos nosotros y los planetas, se atraen. No lo hacen por una fuerza instantánea gravitatoria, como nos explicaban en la escuela, sino porque la materia arruga la tela flexible del espacio-tiempo. ¡Como cuando nos acostamos en un colchón! Las masas se atraen porque siguen esta curvatura. ¡Al igual que cuando alguien se acuesta en nuestra cama y cae en el pocito que hicimos! Un satélite gira alrededor de una estrella siguiendo el camino más corto, en un espacio-tiempo curvo”.

Algunas de las predicciones de esta teoría fueron corroboradas empíricamente en 1919 durante un eclipse. Sin embargo, otras, tardaron más de cien años en encontrar apoyo experimental. Entre ellas, la predicción sobre la existencia de las ondas gravitacionales.

Último tango en el espacio

Einstein planteó que cuando dos cuerpos, como planetas o estrellas, orbitan entre sí, este tipo de movimientos podrían causar ondulaciones en el espacio, que se propagarían tal como lo hacen las ondas que se producen en el agua cuando lanzamos una piedra. Estas ondulaciones del espacio se conocen como ondas gravitacionales, son invisibles y viajan a la velocidad de la luz. A veces se definen como “murmullos en el espacio-tiempo”, porque se producen en una frecuencia determinada y, si se las pone en un parlante, producen un espectro auditivo.

Las más potentes se producen en algunos eventos particulares como la explosión de supernovas o la fusión de dos agujeros negros, habitantes hipermasivos del Universo. Gabriela lo explica con una metáfora hermosa: “Antes de fundirse, los agujeros negros bailan el tango girando uno alrededor del otro. Las distancias y el tiempo entre ellos se alargan y se achican, se alargan y se achican cada vez más rápido. Cuando están girando rapidísimo, casi a la velocidad de la luz, se unen, se abrazan y se fusionan. Todo este baile genera una onda gravitacional que va ampliándose con la aceleración de las masas hasta que llega a una longitud de onda máxima cuando los agujeros están a punto de abrazarse. Y después… la nada”.

Aunque Einstein había predicho la producción de ondas gravitacionales en su teoría, “no estaba seguro de que se pudieran medir”, agrega Gabriela. El problema es que, en general, estos eventos ocurren muy lejos de la Tierra y, por eso, cuando las ondas producidas llegan hasta aquí, ya son muy débiles y eso hace que sean difíciles de detectar. Es la música del Universo que nos llega desde un tiempo remoto y en un volumen demasiado bajo.

Oír al Universo

Desde los años setenta, muchísimos científicos y científicas se habían dedicado a la tarea de detectar estas elusivas ondas gravitacionales. En 1984, de la mano de los físicos Kip Thorne y Rainer Weiss, se dio comienzo a un proyecto denominado LIGO, por sus siglas en inglés (Observatorio de Ondas Gravitatorias por Interferometría Láser), cuyo objetivo era aunar esfuerzos en la detección de estas ondas.

Cuando una onda gravitatoria pasa por la Tierra, comprime y estira el espacio. “Todos nosotros nos estiramos y achicamos un poquitito cuando pasan las ondas que se produjeron en ese momento. El cambio, por supuesto, es minúsculo: en el momento en que la amplitud de onda es máxima, el cambio de distancia es infinitesimal: la distancia entre la Tierra y el Sol cambia en un diámetro atómico”, explica Gabriela.

El objetivo era que LIGO pudiera detectar este estiramiento y compresión gracias a que, en cada observatorio, habría dos “brazos” muy largos, de más de 4 kilómetros de longitud, un láser que pudiera medir la distancia entre sus extremos, espejos gigantes, péndulos cuádruples para registrar el movimiento de la Tierra y un sistema de aislación sísmica. “Todo eso dentro de una cámara de vacío. Y todo eso por duplicado, ya que hace falta tener dos observatorios iguales en dos puntos distintos de la Tierra, para asegurarse que las variaciones de distancia no se deban a errores de medición o movimientos sísmicos”. Entonces, cuando la onda gravitacional pasara por allí, la longitud de los brazos cambiaría muy ligeramente, una milésima del tamaño de un protón, y ese cambio ínfimo sería un indicio de la existencia de la onda gravitacional.

Fue una apuesta costosísima: 365 millones de dólares de la National Science Foundation, el análogo argentino del Conicet. Gabriela enfatiza que se hizo sabiendo que los resultados (si aparecían) recién se verían décadas después.

Un esfuerzo colectivo

Un año después de recibirse, en 1989, Gabriela viajó a hacer su doctorado en la Universidad de Siracusa, en Nueva York. Allí se sorprendieron de su preparación: “Los cursos que tomaban los chicos de primer año del doctorado, yo ya los había realizado en la licenciatura. Tuve una preparación excelente y eso me dio una ventaja muy grande para empezar el doctorado (…) En Estados Unidos, cuando cuento que no pagué nada para ir a la universidad, no me creen”.

Durante el doctorado, su director la ayudó a orientarse hacia la física experimental. Ella venía de un tipo de estudio más teórico: “Me demostró la belleza de poder medir perturbaciones en el espacio-tiempo, más que calcularlas”. Gabriela estudió específicamente cómo los movimientos aleatorios de los átomos que componen el espejo del detector podrían introducir ruido en las mediciones. “Mi tesis no tuvo que ver con las ondas gravitacionales, sino con medir el ruido que producía un péndulo. Eso, después, nos iba a ayudar a comprender el ruido que producen los instrumentos con los que se mide el espacio-tiempo. Es decir, uno está siempre trabajando en algo que se va a usar para otra cosa. Y no siempre es el autor de un gran descubrimiento. Es un equipo el que hace un gran descubrimiento”.

Cuando se doctoró, en 1995, pasó a trabajar en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), en el diseño de la primera generación de detectores de LIGO. “Desde entonces estoy en eso: haciendo casos de física experimental, que ayudan a mejorar la sensibilidad de este aparato de espacio-tiempo”.

Al final, hay recompensa

Durante décadas, más de mil investigadores, distribuidos en una centena de instituciones en alrededor de veinte países colaboraron para tratar de encontrar una prueba empírica de la existencia de las ondas gravitacionales… ¡y lo lograron!

En 2015, exactamente cien años después de las predicciones de Einstein, las ondas gravitacionales se detectaron por primera vez. Se habían generado hace ¡1,3 millones de años!: “La onda que detectamos se produjo en la colisión de dos agujeros negros que se abrazaron a más de mil millones de años luz, en una galaxia lejísimos de la Tierra. En ese momento, cuando esta colisión se dio, en la Tierra recién estaban apareciendo los primeros organismos multicelulares”.

En 2016, tras convencerse de que efectivamente era cierto, desde el proyecto LIGO se hizo una conferencia de prensa, una de las más importantes en la historia de la Astrofísica. Gabriela, que en ese momento era la coordinadora del equipo, además de la portavoz electa, tuvo el honor de participar de ese anuncio oficial. A su lado estaban dos de los científicos pioneros del proyecto: Thorne y Weiss. Un año después, en 2017, estos dos astrofísicos, junto con el primer director ejecutivo de LIGO, recibieron el Premio Nobel de Física. “El equipo de trabajo sabe que el Nobel es para todos los que trabajaron en el proyecto. Todos estamos orgullosos”, se emociona Gabriela.

Por este descubrimiento recibió muchos galardones, como el Premio al descubrimiento científico, de la Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos, en 2017, y también doctorados honoris causa por la UNC y la Universidad de Glasgow.

Para satisfacer la curiosidad humana

En alguna entrevista le preguntaron a Gabriela para qué servía este descubrimiento. Ella respondió: “La ciencia que yo hago es para satisfacer la curiosidad humana. Construimos telescopios para entender mejor el Universo. ¿Para qué sirve inmediatamente? Para nada. Pero la tecnología que se desarrolla a partir de estos conocimientos, que a veces toman años, luego se puede aplicar en algo. (…) Todo el progreso tecnológico humano, cuando se mira la historia, se reduce a descubrimientos básicos. (…) Si a Einstein le hubieran preguntado para qué servía su teoría, hubiera dicho ‘para entender mejor el Universo, ¿para qué más?’. Y ahora, sin la teoría de la relatividad, el Sistema de Posicionamiento Global (GPS) no funcionaría”.

Cuando una niña de 11 años le preguntó en una charla si había cumplido su sueño, Gabriela respondió que sí, pero que, así como la ciencia da algunas respuestas y genera muchas más preguntas, haber cumplido su sueño le trajo muchos más sueños por cumplir.

Por más mujeres en ciencia

Pese a los increíbles logros académicos de Gabriela, y al igual que sucede con otras mujeres que se dedican a la ciencia, muchas notas que encontramos hablan de su vida personal, sobre si tiene hijos o no, y por qué motivo. Nosotras, aquí, elegimos hacer referencia a su investigación, pero queremos hacer un pequeño paréntesis para dejar constancia de que Gabriela, en prácticamente todas sus charlas, hace hincapié en la importancia de que se visibilicen modelos femeninos en física, para desmitificar la figura estereotipada del científico viejo, blanco y loco. “Hacen falta acciones positivas para combatir la desigualdad de género en ciencia”, asegura. Es por eso que, en sus conferencias, suele hablar de su cotidianidad y mostrar a les integrantes de su equipo de trabajo, personas diversas de todas partes del mundo.

Física es una de las carreras en ciencias exactas con menos presencia femenina; en la Argentina, por ejemplo, las mujeres somos menos del 30%. Y, aunque Gabriela casi no tuvo profesoras durante la carrera, en 2008 ella se convirtió en la primera catedrática de su departamento en la Universidad del Estado de Luisiana, donde actualmente sigue dando clases y coordinando el trabajo de decenas de becaries.

Esta historia forma parte del libro Científicas de Acá

Fuentes

Otras fuentes

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Somos Caro Hadad, Juli Elffman, Vale Edelsztein y Juli Alcain. Buscamos visibilizar a mujeres y personas del colectivo trans, travesti y no binario que se dedican a la ciencia y la tecnología en Argentina.

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Carolina Hadad

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