Juan Calderón: “Grazas ás ondas gravitacionais podemos comezar a escoitar ao Cosmos”

O 14 de setembro de 2015 detectáronse por primeira vez as ondas gravitacionais por parte dos aparellos do Observatorio LIGO. Este achado valeulles aos investigadores, nos últimos anos, os premios Princesa de Asturias e, esta mesma semana, o Nobel de Física. No LIGO traballa o galego, Juan Calderón Bustillo (Santiago de Compostela, 1988), licenciado en Física pola USC. En conversa con GCiencia, desde Georgia, onde traballa actualmente, cóntanos como se sentiu ao coñecer o premio e cal é o seu traballo nos Estados Unidos.

– Que sentiches cando se anunciou o Nobel?

Publicidade

O primeiro que fixen foi acordarme de Ron Drever, que seguramente sería un dos premiados de non ter falecido recentemente. No plano persoal foi unha sensación de alegría e orgullo saber que puxen o meu pequeno gran de area, por pequeno que fose, no descubrimento das ondas gravitacionais, e que isto se vise recoñecido co premio Nobel.

– Chegaches a falar con algúns dos premiados?

A verdade nunca falei directamente con ningún dos gañadores. Cando chegas ao nivel destes investigadores, adoitas dedicarte máis a labores de tipo organizacional, co cal é complicado que xente que só levamos 4-5 anos en LIGO cheguemos a traballar con eles directamente.

– Cal é o teu papel na rede LIGO?

Eu formo parte do grupo de Binarias Compactas, que se dedica a buscar ondas gravitacionais emitidas por parellas de buracos negros ou estrelas de neutróns nos datos dos detectores LIGO, e a interpretar ditas sinais. Eu en particular dedícome ao desenvolvemento e mellora dos nosos sistemas de busca.

– Que son as ondas gravitacionais, de forma sinxela e breve?

Einstein propuxo en 1916 que o espazo e o tempo forman unha especie de tecido espacio-temporal. Este tecido defórmase cando colocamos corpos sobre el, como por exemplo o Sol ou a Terra: isto causa o que nos interpretamos como gravidade.

Cando estes corpos se moven de modo violento, a deformación que causan transmítese ao arredor, de modo moi parecido ao que sucede cando tiramos unha pedra no mar. A esta deformación que se propaga, é ao que chamamos onda gravitacional. A deformación que causa esta onda consiste en ir estirando e comprimindo o espazo ao seu paso.

Realmente calquera corpo pode causar ondas gravitacionais, o problema é que o tecido espazo-temporal é tremendamente ríxido e as deformacións que se causan son minúsculas. Xerar ondas cuxos efectos podamos observar require de eventos extremadamente violentos.

Para dar unha idea de que estamos falando, a primeira onda que se detectou foi producida pola colisión de dous buracos negros dunhas 36 e 29 veces a masa do Sol. Isto é: colle 36 soles, compáctaos ata que caiban aproximadamente na Coruña, fai o mesmo con outros 26 soles, aceléraos ata a metade da velocidade da luz, e fainos chocar. É case inimaxinable.

– Que implicacións tería saber máis cousas sobre elas? 

En 1610, Galileo apuntou o seu telescopio ao ceo. Aí naceu a astronomía. Desde entón, case toda a información que temos sobre o Universo provén de sinais electromagnéticas, ou dito de outro modo, de distintos tipos de luz. Desde ondas de radio, ata raios ultravioleta, pasando pola luz visible. Podemos dicir que ata o de agora estivemos “vendo” o Universo.

As ondas gravitacionais son un tipo de mensaxeiro completamente distinto, que abren unha nova fiestra ao estudo do Cosmos. É común dicir que son o equivalente ao son do Universo: desde agora podemos oílo a parte de velo. Neste sentido, a primeira detección de ondas gravitacionais marca un fito de magnitude comparable ao invento do telescopio.

“Poderemos poñer a proba a teoría de Einstein ata as últimas consecuencias”

A utilidade máis obvia das ondas gravitacionais,  lonxe de ser a única, é estudiar obxectos que non emiten luz, coma por exemplo os buracos negros. Estes son os lugares onde a gravidade é máis forte, o que permite estudiar efectos aos que non temos acceso ca astronomía baseada en luz, e poñer a proba a teoría de Einstein ata as súas últimas consecuencias. Volvendo á analoxía co mar que fixen antes, podemos dicir que ata o de agora estudiamos o espazo-tempo en situacións de augas calmas, pero agora teremos acceso a estudiar as súas peores tormentas.

A longo prazo, o máis espectacular sería observar o eco do Big Bang. Cando observamos o Universo, realmente vemos o seu pasado. Isto débese a que leva un tempo que a luz ou onda que os corpos emiten chegue á Terra. Por exemplo, a luz do Sol tarda 8 minutos en chegar aquí. Canto máis lonxe vemos, mais nos estamos retrotraendo na historia do Universo. Sen embargo, existe unha “data límite” á que podemos chegar mediante luz: o momento no que o Universo se fixo transparente á luz. A luz emitida entón coñécese como fondo cósmico de microondas, e podemos pensar nel como unha foto do Universo cando tiña uns 380.000 anos. Sen embargo, o Universo sempre foi transparente ás ondas gravitacionais, co cal sería teoricamente posible escoitar o eco do propio Big Bang.

– Como ves a investigación no teu ámbito que se fai en Galicia? Pensas regresar para traballar aquí? 

Ben, en España só existen dous grupos no meu campo. E ningún está en Galicia. Galicia ten grupos punteiros en campos, por exemplo, como a física de partículas ou os raios cósmicos. A día de hoxe non penso moi seriamente en volver á Universidade española en xeral, xa que as condicións de traballo que temos en USA son dificilmente mellorables. Quizás pensaríao máis seriamente no contexto da empresa privada…..pero nunca se pode dicir nunca!

Un físico ‘de rebote’

Juan Calderón Bustillo, aínda sen chegar á trintena, xa conta cunha traxectoria académica moi relevante. E iso que chegou á Física “de rebote”, segundo el mesmo recoñece. “Sempre se me deron ben a física e as matemáticas pero ata o último segundo non decidín que carreira estudiar. De feito non decidín, o que pasou e que foron pasando os prazos para matricularme no resto das carreiras”.

A “devoción” chegoulle, segundo conta, en 2º curso, ao estudar Mecánica Clásica e Ondas, ademais dun curso de Topoloxía que fixo por libre configuración. “Daste de conta de que o que realmente che tratan de ensinar na carreira non son fórmulas e solucións a problemas concretos, senón aprender a afrontar problemas de calquera tipo cunha mente aberta, con rigor, e cuestionándote todo. Cambia moito a túa visión do mundo”.

Durante a carreira realizou dúas estancias de verán no GSI de Darmstaatd (Alemaña) e na Axencia Espacial Europea. Tras rematar a licenciatura, cursou en Cambridge o Master of Advanced Study in Mathematics, e especializouse na Teoría de cordas e Buracos Negros. Unha “incrible experiencia”, segundo lembra.

Chegou despois a oportunidade de realizar o doutoramento no campo das ondas gravitacionais, que fixo como membro de LIGO no grupo da Universidade das Illas Baleares, liderado por Alicia Sintes. Hai agora dous anos, no 2015, Juan rematou o doutoramento e aceptou unha oferta para traballar no Georgia Institute of Technology, onde se atopa actualmente.