Isabel Cordero Isabel Cordero Carrión tiene 35 años y es licenciada en matemáticas y doctorada por la Universidad de Valencia en el departamento de Astronomía y Astrofísica. En la actualidad ocupa el puesto de profesora ayudante Doctora en la Facultad de Matemáticas, en el área de Matemática Aplicada y es la actual secretaria y Tesorera de la Asociación Sapiencia destinada a divulgar la ciencia en la comarca. Amante de la música (desde los 10 años toca de manera no profesional la flauta travesera), el baile (sobre todo al flamenco), y los deportes, Isabel es una persona entusiasta, amable, cercana e inteligente que ha colaborado además en un proyecto que ha sido galardonado recientemente con un premio Nobel de Física. El mismo ha supuesto que Isabel haya participado en uno de los descubrimientos más importantes de este siglo. «Estamos recién llegados a esta colaboración, y nuestra participación está relacionada con diferentes campos de investigación de la astrofísica relativista, la matemática aplicada, la física teórica, el análisis de datos y el procesamiento de señales», explica. Con varios galardones a sus espaldas, y llena de energía, pasión y dedicación, Cordero reivindica ciertos aspectos sobre su pasión, la ciencia, y promete seguir esforzándose.
La ciencia está en todas partes, pero la mayoría de las personas desconoce qué significan algunos de los términos que nos rodean constantemente. Por ejemplo, ¿podría explicarnos qué son los agujeros negros?
La teoría de la Relatividad General reproduce los fenómenos que explicaba la anterior teoría de la gravitación de Newton, resuelve algunos problemas que no se entendían en su momento y establece la velocidad de la luz como límite para el movimiento de los objetos en el espacio-tiempo. Además aparecen nuevos fenómenos: los agujeros negros y las ondas gravitacionales. Los agujeros negros ya han sido actores principales de películas como Interstellar y consisten en regiones del espacio-tiempo con una curvatura tan grande que cualquier objeto que se mueva como mucho a la velocidad de la luz no puede escapar, de ahí que lo llamemos negro. Una buena analogía es pensar en una bolita girando en una ruleta del casino que está curvada en su interior: si la bolita no va a una velocidad suficientemente rápida, entonces ésta no podrá escapar del interior de la ruleta.
¿Qué son las ondas gravitacionales?
Las ondas gravitacionales son "arrugas" del espacio-tiempo que se propagan como una onda que viaja a la velocidad de la luz. Podemos pensar en la superficie de un lago cuando tiramos una piedra, donde se generan unas ondulaciones que se propagan por la superficie del agua. La amplitud de estas ondas es tan increíblemente pequeña incluso en los fenómenos más violentos del universo, que el propio Einstein pensó que nunca se podrían llegar a detectar. Tras 100 años de esfuerzos teóricos, numéricos y tecnológicos sin precedentes, lo hemos conseguido.
Hábleme del proyecto en el que ha participado que ha sido galardonado con un Nobel recientemente. ¿Qué es la colaboración LIGO-Virgo?
Las tres personas que este año han sido galardonadas con el Premio Nobel en Física, Kip Thorne, Rainer Weiss y Barry C. Barish, han hecho aportaciones fundamentales en la comprensión teórica de las ondas gravitacionales y en el desarrollo tecnológico de los observatorios de ondas gravitacionales LIGO-Virgo, que detectaron en 2015 de manera directa la primera señal de onda gravitacional. La Colaboración Científica LIGO, con dos detectores de ondas gravitacionales en Estados Unidos (que también incluye a GEO con otro detector de menor tamaño en Alemania), y la Colaboración Virgo, con un detector en Italia, están formadas por más de 1.500 científicos de todo el mundo que unen sus esfuerzos para hacer de la detección de ondas gravitacionales una realidad. La Colaboración Científica LIGO está financiada principalmente por Estados Unidos. La colaboración Virgo está formada por más de 280 científicos pertenecientes a 20 grupos de investigación europeos entre los que está nuestro grupo de la Universidad de Valencia y cuenta con financiación europea.
¿Cómo ha sido su participación en el mismo? ¿Por qué han contado con ustedes?
Desde el 1 de julio de 2016, un grupo de personas de la Universidad de Valencia, liderado por el Profesor José Antonio Font, y entre las que me encuentro, formamos parte de la Colaboración Virgo y hemos podido ser testigos y partícipes de uno de los descubrimientos más importantes de nuestro siglo. Estamos recién llegados a esta colaboración, y nuestra participación está relacionada con diferentes campos de investigación de la astrofísica relativista, la matemática aplicada, la física teórica, el análisis de datos y el procesamiento de señales. Nuestro grupo tiene muchos años de experiencia en la simulación numérica de fuentes astrofísicas que emiten ondas gravitacionales. A través de estas simulaciones numéricas, podemos generar "muestras" de estas ondas que son usadas en el análisis posterior de los datos registrados por los distintos observatorios para extraer las señales de ondas gravitacionales que están inmersas en el ruido. Parte del trabajo del grupo también consiste en analizar fuentes de ruido y caracterizarlas, para posteriormente proceder a su eliminación en la limpieza del ruido. Si somos capaces de limpiar el ruido y obtener una señal gravitatoria, el paso siguiente es intentar extraer información del escenario astrofísico que ha generado esa señal. En el caso de la primera detección en 2015, se pudo averiguar por ejemplo que la señal registrada en los observatorios había sido generada por una fusión de dos agujeros negros de unas 36 y 29 masas solares a unos 1.300 millones de años-luz de distancia.
¿Dónde radica su importancia? ¿Por qué supone una revolución para la astrofísica?
La naturaleza se ha conjurado para ofrecernos un espectáculo impresionante.Por un lado, la última detección de ondas gravitacionales que ha sido anunciada es la primera generada por una fusión de estrellas de neutrones. Las estrellas de neutrones son unos objetos astrofísicos de un poco más de la masa del Sol pero que tienen unos 15 km de radio, extremadamente densos y compactos y formados casi exclusivamente por neutrones. En este tipo de fenómenos hay involucrada mucha cantidad de materia que interacciona y que potencialmente emite señales en el espectro electromagnético, como hemos tenido la fortuna de poder observar. Por otro lado, con simulaciones numéricas extremadamente complejas de una fusión de estrellas de neutrones el modelo más aceptado era que gran parte de los restos del material forman un agujero negro central. A su alrededor queda orbitando parte del material restante que es absorbido en segundos.
Durante este proceso se pueden emitir dos chorros de plasma simétricos que viajaban a velocidades cercanas a la de la luz y se conocen como estallidos de rayos gamma de corta duración. Además una pequeña fracción de la materia involucrada es expulsada en todas las direcciones dando lugar a una emisión característica llamada kilonova, donde creemos que se producen la mayoría de los elementos pesados del universo, como el oro, el platino o el uranio. Todas estas predicciones han sido confirmadas con las observaciones de este evento. En la última detección de ondas gravitacionales anunciada, el primer análisis de los datos de señal de onda gravitacional permitió obtener información suficientemente rápida y suficientemente precisa del lugar del cielo de donde provenía esta señal como para avisar a tiempo a más de 70 observatorios terrestres y espaciales para que miraran en esa dirección, captando señales electromagnéticas de la misma fuente en todas las frecuencias.
Lo anticipó hace un siglo Einstein... ¿cómo es que se ha tardado tanto tiempo en avanzar?
La intensidad de la señal gravitacional asociada a este evento y a las detecciones anteriores son extremadamente débiles, aún estando asociadas a los escenarios astrofísicos más violentos del universo. La técnica que usamos para detectarlas es la interferometría óptica, que mide variaciones en una distancia dada. La imagen de una cúpula o un satélite que asociamos a los observatorios del espectro electromagnético está lejos de la imagen de un observatorio de ondas gravitacionales, en el que tenemos un edificio central de donde parten dos brazos ortogonales de 3-4 km de longitud. En el interior de estos brazos hay láseres en tubos en un vacío más vacío que el del espacio exterior. Estos haces de luz parten del edificio central, recorren los brazos, se reflejan en espejos al final de estos brazos y se encuentran de nuevo en el edificio central. La interferencia de los dos haces de luz permite medir diferencias en las longitudes de estos brazos de 3-4 km... ¡de una milésima parte del tamaño de un protón! Por mucho que lo diga, me sigue pareciendo impresionante llegar a este desarrollo tecnológico.
Isabel Cordero impartiendo una charla en la Asociación Sapiencia del Camp de Morvedre¿Qué supone este descubrimiento para la humanidad?
La capacidad de detectar ondas gravitacionales significa la capacidad de recibir información de una naturaleza completamente nueva, y complementaria, de la que podemos recibir a través de los telescopios actuales que observan luz en diferentes frecuencias. Vamos a poder ver cosas que antes no podíamos ver o de manera que antes no podíamos hacerlo. Es como si estuviéramos viendo una película de cine mudo y de repente le añadimos el sonido. Esperamos poder realizar deducciones sobre los agujeros negros o los primeros instantes del universo. Las futuras detecciones de ondas gravitacionales van a abrir una nueva ventana al universo y quién sabe qué inesperadas sorpresas están aún por llegar.
¿Qué siente al haber formado parte de él?
Emoción. Muchísima emoción. Formar parte de algo mucho más grande que yo. Algo así como ser un pequeño grano de arena en una playa, pero en la playa con el agua más turquesa del planeta. Y también expectación, porque no sabemos lo que podremos descubrir en el futuro.
¿Desea añadir algo más?
Querría exigir la importancia que se merece a la mujer en nuestra sociedad, y en la ciencia en particular. Otra de mis reivindicaciones es la estabilidad laboral y la conciliación familiar en el ámbito de la investigación. Por último, me gustaría pedir más rigor por parte de los medios de comunicación a la hora de hablar de ciencia. En el área del Camp de Morvedre, junto con mi pareja, Avelino Vicente, y algunos amigos, estamos intentando generar esa curiosidad por la ciencia desde Sapiencia.
