lunes, 15 de febrero de 2016

La escasez de Agua en Nicaragua generá en Conflictos que no existían hasta ahora



Como efecto de prolongadas sequías, 42 pozos integrados a los Comités de Agua Potable y Saneamiento (CAPS) a nivel nacional están secos y semisecos. La mayoría de estos se concentran en la zona occidental del Pacífico y en la zona Norte del país. Expertos en recursos hídricos analizan que si este año la sequía continúa, más fuentes se sumarán a la lista de extinción de acuíferos.

La investigadora Katherine Vammen, autora del libro Agua Urbanas para las Américas (capítulo Nicaragua) analiza que como consecuencia del cambio climático hay una disminución del nivel freático, olas de calor afectarán los recursos hídricos en la cantidad como en la calidad del agua y por último la elevación del nivel del mar especialmente en la Costa Atlántica facilitará la intrusión salina contaminando los pocas fuentes superficiales.


“Además es de esperar que las comunidades rurales más pobres resulten más afectadas en estas circunstancias, ya que dependen de pozos individuales someros autoexplotados. Como consecuencia de la falta de agua, se incrementará la vulnerabilidad de la población por el alto riesgo de enfermedades de origen hídrico y desnutrición al haber escasez de alimentos, baja producción de granos y proliferación de plagas”, se explica en el estudio realizado por Vammen.



SE NECESITA ESTRATEGIA

Allan Bolt, un director ejecutivo del Centro de Entendimiento con la Naturaleza (CEN), explica que hace falta una estrategia porque a nivel nacional todos los cuerpos de agua fueron afectados, unos en menor proporción que otros, pero que a la larga la deforestación, los efectos del cambio climático y las prácticas de agricultura dañinas van a seguir incidiendo negativamente en las fuentes hídricas.

“El agua que posee el Pacífico la mayoría es subterránea, pero el exceso de temperatura y la deforestación ha impedido la infiltración de agua, entonces los pozos se han profundizado.

Evidentemente esto va a generar una crisis que no hemos visto hasta ahora, es cierto que los años anteriores se ha sufrido por la falta de agua, pero este año ya estamos viviendo conflicto por el agua”, dijo Bolt.

Según estudios del Instituto Nicaragüense de Estudios Territoriales (Ineter), las zonas más expuestas a sequías con afectación en los recursos hídricos son las del Pacífico occidental (Chinandega y León) y algunos municipios de la región Central (Chontales y Boaco). En la región Norte las cordilleras de Dipilto, Jalapa e Isabelia y las sierras de Tepesomoto.
SE ABASTECEN DE FUENTES CONTAMINADAS

Arístides Álvarez, tesorero de la red de Comité de Agua Potable y Saneamiento (CAPS), asegura que la escasez de agua es crítica a nivel nacional, pero que en la zona del Pacífico Occidental y el Corredor Seco, la problemática ha impulsado a que la población acuda a fuentes superficiales que están contaminadas afectando su salud.

“Hace poco hicimos un diagnóstico en diez municipios en la zona norte de Chinandega y vimos que las fuentes están con poco caudal o nulo, incluso sistemas que se establecieron el año pasado se perdieron, las familias han vuelto a lo tradicional, a lo primitivo, van a ojos de agua a traer agua sin importar que estén contaminadas, de hecho es una situación crítica la que se está viviendo”, comentó Álvarez.

Por otro lado, en la Costa Caribe, Bolt refiere que las pocas fuentes de agua al bajar de caudal van a tener intrusión salina, lo que hace que esta agua no sea apta para el consumo, sin embargo, las familias siguen consumiéndola, afectando su salud.

Además asegura que en verano la situación va a empeorar y lo mejor es que las familias se preparen ante un conflicto por falta de agua.


CAMBIO CLIMÁTICO COMITÉS DE AGUA POTABLE Y SANEAMIENTO POZOS SED

El Calentamiento global y sus efectos en Nicaragua ( Se secan los ríos)




En algunos ríos sobresalen piedras, arena y maleza. En otros, la basura y animales muertos prevalecen. La contaminación y el despale coronan el ciclo de daños a los ríos y pequeños mantos acuíferos que mueren en Estelí, Madriz, Nueva Segovia, Chinandega, Boaco y Rivas.
Poblaciones enteras sienten los estragos causados por el comportamiento global del planeta y por la mano del hombre en su afán de destruir la naturaleza, según expertos en temas ambientales.
Lo anterior lo exponen expertos de la Red Nacional de Comité de Agua Potable y Saneamiento (CAPS) y el Centro de Entendimiento con la Naturaleza.


RÍO ESTELÍ SE SECÓ

Piedras, arena y maleza es lo que sobresale en casi todo el trayecto del río Estelí, que mide aproximadamente 1,100 kilómetros donde antes –recuerdan los pobladores– era la principal fuente de agua que les permitía sobrevivir y hacer todas sus cosas.

Doña Olinda Parrales habita aproximadamente a una cuadra y media del río Estelí, en el barrio Orlando Ochoa, donde ha vivido por décadas. Dijo que nunca había visto el río como está ahora: no corre ni una gota de agua.

Recordó que era común ver grandes cantidades de personas bañándose o lavando ropa sobre piedras y muchos hasta hacían sus propios filtros para agarrar el agua que usaban para tomar. Pero desde que pasó el huracán Mitch quedó destruido.

La responsable de la Oficina del Ambiente de la Alcaldía de Estelí, Elvira Lanuza, dijo que han hecho un recorrido por el trayecto del río y solo en algunas zonas altas como Las Joyas de la misma ciudad de Estelí, hay algunas pozas, pero el panorama de piedras y arena es casi generalizado en este río.
QUEBRADAS TAMBIÉN

Las quebradas presentan una situación similar. Lanuza dijo que la quebrada de El Zapote y de El Limón están secas y el Salto de la Estanzuela también ha bajado considerablemente su caudal, sobre todo porque muchas personas usan motores para extraer agua para sus cultivos.

Lanuza considera que desde hace unos treinta años viene el deterioro de la cuenca del río de Estelí que era caudaloso y con muchos árboles, pero por acciones humanas, como asentarse en sus riberas, el río ha perdido su caudal.

Además que se ha despalado en la cabecera del río, el cambio climático ha hecho lo suyo. “Tenemos que ver que el invierno en los últimos tres años ha sido con lluvias escasas y ahorita (el río) está en piedra totalmente, no hay agua”, dijo Lanuza.

Ante esa situación Lanuza hizo el llamado a la población a tomar conciencia para cuidar el ambiente y sumarse al esfuerzo de conservar y apadrinar los árboles que desde hace varios años está sembrando la Alcaldía de Estelí con el apoyo de otros sectores de la sociedad, incluyendo la empresa privada.
EL QUEBRACHO SIN AGUA

Este río solo es uno de los efectos de la últimas sequías que está dejando sin agua a algunas comunidades como El Quebracho en el sector de la Estanzuela, del municipio de Estelí, donde sus habitantes aseguran que de tres llaves públicas, únicamente sale agua de una.

Ellos sostienen que se debe a que las tuberías son muy viejas y que el agua del pozo con el que se han abastecido por décadas se profundizó. Ahora tienen que recorrer largas distancias para obtener el agua que necesitan porque con una llave no es suficiente.

Por su parte, Lanuza dijo que en comunidades como Puertas Azules al este de la ciudad de Estelí, San Roque al Oeste y El Limón al Suroeste, también están reportando que los pozos se han profundizado y hay dificultades para obtener la misma cantidad de agua que antes.
DESAPARECEN EN MADRIZ

Doña Marta Esperanza Lazo Martínez, del sector 10 de la ciudad de Somoto, cabecera del departamento de Madriz, recuerda que hace unos cinco años ella y sus tres hijas, como también mucha gente pobre, iba a bañarse y a lavar ropa a las pozas de las aguas que corrían en el río Musunce. “Hoy solo desechos de basura y animales muertos es lo que queda en el lugar”, dijo.

Otros ríos están corriendo la misma suerte como el Inalí y Tapascalí, este último ubicado a un kilómetro a la entrada del poblado del municipio de San José de Cusmapa, donde sus aguas han comenzado a disminuir, en parte a la deforestación. Se estima que varias comunidades indígenas extraen a diario de entre 8 y 12 camiones cargados con madera de pino.

“Este despale avalado por los funcionarios del Marena (Ministerio del Ambiente y los Recursos Naturales), el Inafor (Instituto Nacional Agroforestal) y la Alcaldía de Cusmapa, está acabando con los bosques de pino y como consecuencia también con las pocas fuentes de agua en la zona”, dijo Javier Herrera, habitante del municipio de San José de Cusmapa, en Madriz.
BAJA NIVEL DE AGUA EN EL CAÑÓN DE SOMOTO

Las aguas que corren en el famoso Cañón de Somoto, nombrado Parque o Monumento Nacional, también considerado un área protegida, han disminuido porque en la comunidad El Guayabo, aledaña a la zona, un grupo de personas extraen madera con el supuesto aval de las autoridades.

En el municipio de San Lucas, el campesino Elí José Morales Lira, denunció que las aguas del río que divide a la comunidad de San Francisco de la Camaira con La Manzana han dejado de correr por el despale y el uso de motores de riego. Mientras que en Telpaneca las caudalosas aguas del río Coco han disminuido y en algunos lugares ya solo quedan bancos de arena.

El Chorro de la Virgen, en San Juan de Río Coco, se secó por segundo año consecutivo al faltarle agua de las corrientes subterráneas, debido al despale de la reserva El Majaste.

La falta de información o divulgación hace que se tenga poco conocimiento de los planes que ejecutan las autoridades del Marena, Inafor y las Alcaldías para proteger los mantos acuíferos del departamento.
ONG SE LANZAN AL RESCATE

En unas treinta comunidades de los municipios de Somoto, San Lucas, Las Sabanas y San José de Cusmapa, en el departamento de Madriz, un grupo de organismos como Care Internacional, Cruz Roja Internacional, Inprhu (Instituto de Promoción Humana) de Somoto, entre otros, han impulsado en conjunto planes de manejo de las subcuencas de los ríos Inalí y Tapascalí.

El proyecto fue financiado por el Ministerio de Relaciones Exteriores de Holanda, con un monto de más de tres millones de euros, y permitió incidir en las treinta comunidades de esos cuatro municipios de Madriz, a la vez que benefició a más de 15,000 familias campesinas que habitan sobre las riberas, además de la capacitación a 180 líderes comunitarios en temas ambientales.
CRISIS EN CHINANDEGA

Por otro lado, la desolación por la falta de agua se observa en los ríos fronterizos El Guasaule, Negro, El Gallo y el pequeño Tecomapa. El llano con sus lomas deforestadas y el sol que oprime se advierte en la zona seca al suroeste del poblado de Somotillo. La tala e incendios forestales acabaron con los manantiales y pozas de la zona.

Ahora es historia aquel caudal del río El Guasaule. Extenso, fresco, con peces en su hermoso torrente a su paso por el sector aduanero, bajo el puente internacional entre Nicaragua y Honduras. La fuerte corriente le permitía tener agua en todo tiempo para irrigar plantíos de hortalizas y frutas en las fincas vecinas y la variedad de pozas que admiraban los turistas y se refrescaban los bañistas.

Pero productores hondureños contribuyeron a la muerte lenta del afluente de la línea divisoria con la instalación de bombas que succionaban grandes cantidades del agua al norte de la comarca La Ceiba, sector El Siete y Palo Grande.

Jeffrey Balladares, poblador de Somotillo, recorrió la mañana del jueves un buen trayecto sobre las piedras del río Tecomapa, de riberas cercanas al poblado, que desde la última semana del mes pasado de enero no tiene más agua. “En enero se veía todavía a las mujeres que lavaban la ropa, pero ahora no tiene nada de agua”, indicó Balladares.
SED EN SOMOTILLO

Tomas Urbina, originario del casco urbano de Somotillo, lamentó que faltan “los meses duros” de marzo y abril y temen que se profundice el agua en los pozos por la disminución del manto acuífero.

“Ya hay problemas en el casco urbano; en los barrios Sagrada Familia y la Resistencia Número 2 están abasteciendo con cisternas y en los ríos El Gallo y El Negro ya no hay corriente o solo en algunas partes”, dijo Urbina.

Las pozas más representativas que pasaron a la historia en Somotillo, son La Burra, La Burrita, El Tabacal, El Tránsito y Los Robles. Las comarcas fronterizas que sufren de sed en estos momentos son: Cofradías, San José, La Ceiba, San Francisco, Las Mesas, Gallegos, Palo Grande y Los Encuentros.

En los municipios de San Pedro de Potrero Grande y Santo Tomás del Nance, la población resiente lo seco del río Torondano.
Walterio Espinoza, ambientalista chinandegano, informó que fue presentado la semana pasada ante la municipalidad e instituciones un proyecto de rescate para el río Acome, que ahora sufre brutal contaminación a lo largo de los tres kilómetros del paso por la ciudad de Chinandega, en especial las toneladas de basura del vertedero.

En el municipio El Viejo se reporta que el río Sasama y el río Chiquito se han secado.
URGEN RESERVORIOS EN RIVAS

Las consecuencias de los últimos malos inviernos, junto con las características del suelo y la carencia de grandes zonas montañosas en el departamento de Rivas han impactado negativamente en las fuentes hídricas, provocando la sequía de ríos y pozos de comunidades rurales.

Irnan Bustos Pérez académico de la Universidad Internacional de Agricultura y Ganadería de Rivas (Uniag) con estudios de suelos y agua, refiere que las estructuras geológicas de los suelos rivenses es similar en los diez municipios. “Unos ríos van hacia el lago y otros van hacia el mar y dos meses después del invierno ya están secos”, explicó.

“Hice un estudio para medir el potencial hídrico y la calidad del agua de la microcuenca del río Papaturro, y nos encontramos que entre Papaturro de San Juan del Sur y río Grande (de Rivas y Tola) existen más de 600 pozos artesanales y cuatro pozos perforados con maquinaria, y el ochenta por ciento ya están secos”, indicó Bustos, quien sugiere que los productores usen sistemas de riego que no inunden o desperdicien el agua y que construyan “reservorios de agua” en sus propiedades.
ENACAL Y POBLADORES CONTAMINAN

Aunque actualmente las vertientes del río de Oro están secas y la única agua que corre en parte de su cauce son las aguas servidas que lanzan algunos vecinos y las aguas residuales de las pilas sépticas de la Empresa Nicaragüense de Acueductos y Alcantarillados (Enacal), estas corrientes no están llegando al Lago Cocibolca en esta época seca, porque un productor utiliza esas aguas para riego de sus cultivos, según se constató, pero en cuanto llueve todos esos desechos van hacia el Lago.

El abogado rivense Fabbrith Gómez Meza es uno de los vecinos del río de Oro que lamenta la falta de conciencia ciudadana, porque utilizan el cauce del río como botadero de basura, otros lo usan para hacer sus necesidades fisiológicas, sobre todo los que hacen uso del mercadito de Rivas, explica.

De acuerdo con Gómez, varios vecinos hacen esfuerzos sembrando árboles en la ribera del río y le llaman la atención a los que encuentran tirando basura. “Hace falta un proyecto que garantice la conservación del río de Oro y se eviten los botaderos de basura y aguas negras, conectándolos al servicio de alcantarillados de Enacal”, expresó Gómez.
(Con la colaboración de Roberto Mora, Ramón Villarreal, Saúl Martínez, William Aragón y Melvin Rodríguez)

Río Musunce ahora solo aparenta ser una camino con basura, que cruza parte de la ciudad de Somoto. 

De acuerdo con Elba Ángulo, concejal del PLI de Santa Lucía, Boaco, la Alcaldía está trabajando en coordinación con Enacal para reactivar un antiguo proyecto de agua en la comarca Las Mercedes. Dicha obra fue ejecutada en 2008 y consistía en abastecer a la ciudad con agua del río Zarco, pero solo funcionó durante un tiempo.


La delegada departamental de Enacal, Mercedes Campos, negó conocer sobre ese proyecto. “No sé de qué proyecto estarán hablando. Nosotros estamos trabajando en darle solución al problema de agua con proyecto en una fuente superficial, pero no recuerdo cómo se llama el río. Vamos a meter una planta, el proyecto es ahí en Santa Lucía”, dijo sin precisar más sobre la obra. “Mientras tanto, seguimos mandando dos pipas de agua diario para resolver el problema”, agregó la funcionaria de Enacal.

Fuente: La Prensa

sábado, 13 de febrero de 2016

Los detectores LIGO Observatorio de Interferometría Láser de Ondas Gravitacionales, ¿ Qué es GW150914 ?



La teoría de la relatividad general de Einstein, publicada por primera vez hace ya un siglo, fue descrita por el físico Max Born como "el mayor hito del pensamiento humano sobre la naturaleza". En este artículo se describen dos descubrimientos de extrema relevancia científica directamente relacionados con unas de las predicciones más significativas de la teoría de Einstein: la primera detección directa en la Tierra de ondas gravitacionales y la primera observación de la colisión y fusión de una pareja de agujeros negros.


Dicho evento cataclísmico, al cuál nos referimos como GW150914, tuvo lugar en una galaxia lejana a más de mil millones de años luz de la Tierra. Fue observado el 14 de septiembre de 2015 por los dos detectores del Observatorio de Interferometría Láser de Ondas Gravitacionales (LIGO, por sus siglas en inglés), dos de los instrumentos científicos con más sensibilidad y complejos jamás construidos. En dicha observación, LIGO estimó que el pico de energía liberado en forma de ondas gravitacionales durante los momentos finales de la fusión de los agujeros negros fue diez veces mayor que la luminosidad combinada (es decir, el ritmo al que la energía es liberada en forma de luz) de todas las galaxias en el universo observable. Este importante descubrimiento marca el inicio de una excitante nueva era en la astronomía y, al mismo tiempo, abre una ventana de observación al universo totalmente nueva en forma de ondas gravitacionales.
Introducción y contexto


Las ondas gravitacionales son oscilaciones del espacio-tiempo originadas en algunos de los fenómenos más violentos del cosmos, como colisiones y fusiones de estrellas masivas compactas. Su existencia fue predicha por Einstein en el año 1916, cuando demostró que los objetos masivos acelerados debían distorsionar el espacio-tiempo en forma de radiación gravitacional que se alejaba de la fuente. Estas oscilaciones viajan a la velocidad de la luz a través del Universo, llevando consigo información sobre sus orígenes, así como inestimables pistas acerca de la naturaleza de la gravedad misma.

Durante las últimas décadas los astrónomos han amasado claras evidencias de que las ondas gravitacionales podrían existir, principalmente mediante el estudio de su efecto en las órbitas cercanas de parejas de estrellas en nuestra galaxia. Los resultados de estos estudios coinciden extremadamente bien con los de la teoría de Einstein - con exactamente el mismo decaimiento orbital predicho por la teoría y que es debido a la pérdida de energía transportada por las ondas gravitacionales. Por ello, la detección directa de ondas gravitacionales ha sido ampliamente deseada por la comunidad científica ya que este descubrimiento proveerá de nuevas y más robustas formas de testar la relatividad general bajo las condiciones más extremas, abriéndose una nueva manera de explorar el Universo.

En el mismo año que Einstein predijo la existencia ondas gravitacionales, el físico Karl Schwarzschild demostró que el trabajo de Einstein admitía la existencia de agujeros negros: objetos extraños tan densos y compactos que ni la luz puede escapar su atracción gravitatoria. Aunque por definición no podemos "ver" luz que proviene de un agujero negro, los astrónomos han reunido una importante colección de evidencias de su existencia mediante el estudio de los efectos que dichos candidatos a agujeros negros producen en sus alrededores. Por ejemplo, se cree que la mayoría de las galaxias, incluyendo la Vía Láctea, contienen un agujero negro supermasivo en su centro - con masas de millones o incluso miles de millones mayores a la del Sol. También existen candidatos a agujeros negros con masas más pequeñas (desde unas pocas veces, hasta una docena de veces la masa del Sol), los cuales se cree que pueden proceder de los restos de estrellas muertas que han sufrido una explosión cataclísmica conocida como supernova de colapso de núcleo.

Además de este substancial progreso en la observación indirecta de agujeros negros, nuestro conocimiento teórico de estos extraños objetos se ha visto drásticamente mejorado - inclusive, en esta última década, en la se han obtenido remarcables avances en nuestra capacidad de simular en computadores la fusión de un sistema binario de agujeros negros: una pareja de agujeros negros en órbitas muy cercanas uno alrededor del otro. Estos modelos nos han permitido crear modelos de ondas muy precisos - es decir, patrones de ondas gravitacionales emitidas por agujeros negros que evolucionan a medida que se acercan para finalmente fundirse en un único y más masivo agujero negro - de acuerdo con las predicciones de la relatividad general. Así pues, una observación directa de una fusión de agujeros negros ofrece un poderoso laboratorio cósmico para testar la teoría de Einstein.
Los detectores LIGO

LIGO es el mayor observatorio de ondas gravitacionales y uno de los experimentos físicos más sofisticados en el mundo. Compuesto por dos enormes interferómetros láser localizados a miles de kilómetros de distancia, uno en Livingston, Louisiana y otro en Hanford, Washington State, LIGO usa las propiedades físicas de la luz y el espacio mismo para detectar ondas gravitacionales - un concepto que fue propuesto por primera vez en los años 60 y 70. Un set inicial de detectores fue ya completado en los inicios de los años 2000, incluyendo TAMA300 en Japón, GEO600 en Alemania, LIGO en los Estados Unidos y Virgo en Italia. Entonces y haciendo uso de las combinaciones de estos detectores, se hicieron observaciones conjuntas entre el 2002 y el 2011 sin obtenerse ninguna detección de ondas gravitacionales. Después de realizarse mejoras importantes, en 2015 los detectores de LIGO empezaron a operar como "Advanced LIGO": el primero de una red global de detectores significativamente más sensibles.

Un interferómetro como LIGO consiste en dos brazos perpendiculares (en el caso de LIGO estos brazos son de 4km) en los que un rayo láser es enviado y reflejado por espejos (suspendidos en masas de prueba) al final de los brazos. Cuando una onda gravitacional pasa, el ensanchamiento y encogimiento del espacio hace que los brazos del interferómetro se alarguen y encojan alternativamente, uno haciéndose más largo mientras el otro se hace más pequeño. A medida que los brazos cambian de longitud, los rayos láser viajan diferentes distancias a través de los brazos - lo que significa que los dos rayos ya no se encuentran en fase y se produce lo que llamamos patrones de interferencia. (De ahí a que llamemos a los detectores "interferómetros").

La diferencia entre la longitud de los dos brazos es proporcional a la fuerza de la onda gravitacional que lo está atravesando, llamada amplitud de deformación de la onda gravitacional, siendo esta amplitud de deformación extremadamente pequeña. En una onda gravitacional típica, suponemos que dicha amplitud de deformación debe de ser aproximadamente una entre diez mil veces menor que la longitud de un protón! Aún así los interferómetros de LIGO son tan sensibles que pueden medir valores tan sumamente pequeños.

La figura 2 muestra un diagrama simplificado de un detector de Advanced LIGO.

Para detectar con éxito una onda gravitacional como GW150914 los detectores de LIGO necesitan combinar una magnífica sensibilidad con la habilidad de aislar las señales reales de las fuentes de ruido instrumental: pequeñas perturbaciones, debidas por ejemplo a efectos ambientales o a los propios instrumentos, podrían imitar - o simplemente superar - los patrones de ondas gravitacionales que estamos buscando. Esta es una de las razones principales por las que hay dos detectores de Advanced LIGO, ya que nos permite distinguir las ondas gravitacionales de los mencionados efectos ambientales e instrumentales: solo una señal de una onda gravitacional real aparecería en los dos detectores - que, sin embargo, estarían separadas por unas milésimas de segundo, teniendo en cuenta el tiempo que tarda la luz (o una onda gravitacional) en viajar entre los dos detectores.

En el recuadro (b) de la figura 2 se muestra como el ruido instrumental en los detectores de LIGO cambió en función de la frecuencia durante la duración de GW150914. La principal fuente de ruido a altas frecuencias es debida a fluctuaciones en la potencia del láser. A frecuencias medias la principal fuente de ruido es debida a los movimientos aleatorios de los átomos en las masas de prueba y los otros componentes ópticos. A bajas frecuencias el ruido es dominado por vibraciones sísmicas, que cubrirán completamente cualquier señal de onda gravitacional con una frecuencia menor de 10 Hz.

Aunque los detectores de Advanced LIGO están geográficamente situados en la misma posición que los detectores iniciales, para alcanzar su mayor sensibilidad se requirió la actualización de casi cada aspecto del diseño inicial de LIGO. Estas actualizaciones incluyen: - Incrementar significativamente la potencia del láser, para reducir la principal fuente de ruido a altas frecuencias - Rediseñar las cavidades recicladoras para contener mejor la distribución espacial del láser - Usar mayores y más pesadas masas de prueba de silicio fundido, para reducir los movimientos aleatorios de los espejos - Suspender las masas de prueba usando fibras de silicio fundido, para reducir el ruido térmico - Suspender las masas de prueba con un péndulo de cuatro fases, mejorando su aislamiento sísmico - Usar un estrategia activa de "medir y cancelar" para reducir el impacto de los movimientos del suelo

Operar con una red de dos o más detectores también nos permite, por triangulación, posicionar la dirección en el cielo de la onda gravitacional observada una vez conocida la diferencia en el tiempo de llegada de la onda en cada detector. Cuantos más detectores tenga una red, más precisa será la localización en el cielo de la fuente emisora de dicha onda gravitacional. En el año 2016 el detector Advanced Virgo, en Italia, se unirá a la red global - además de estar ya proyectada la construcción de otros interferómetros avanzados. 
Nuestras observaciones de LIGO y que significan

El día 14 de Septiembre de 2015 a las 09:50:45 (GMT) los observatorios LIGO en Hanford y Livingston detectaron una señal del ya mencionado evento GW150914. La señal fue identificada por primera vez mediante lo que llamamos métodos de búsqueda de latencia baja, diseñados para analizar los datos del detector de inmediato y en los que se buscan patrones de ondas gravitacionales sin modelar aún los detalles precisos del modelo de onda. Estas búsquedas instantáneas descubrieron al evento candidato solo tres minutos después de que la señal llegase a los detectores. Los datos de la amplitud de la onda gravitacional adquiridos por los interferómetros de LIGO fueron comparados con un banco extensivo de modelos de onda predichos de forma teórica - un proceso conocido como filtrado de coincidencia - con el objetivo de encontrar el modelo de onda más similar a los datos observados.

La figura 3 presenta los principales resultados de estos detallados análisis - todos ellos apuntando firmemente a GW150914 como la coalescencia de dos agujeros negros.

La parte de en medio de la figura muestra nuestra reconstrucción del patrón de la amplitud de la onda gravitacional visto por el detector de Hanford. Es particularmente clara la concordancia entre la amplitud estimada (mostrada en gris) y el modelo teórico de onda más similar en el caso de dos agujeros negros en coalescencia (mostrado en rojo) tal como predice la relatividad general.

En la parte superior de la figura se representan las tres fases del evento: la fase de evolución suave, mientras los dos agujeros negros se acercan, la fusión, mientras los dos agujeros negros se unen, y la fase de estabilización, cuando el agujero negro remanente oscila brevemente antes de estabilizarse.

La comparación de los datos de la amplitud con las predicciones teóricas nos permite testar si la relatividad general es realmente la teoría correcta para describir el evento. Esta respuesta es un asombroso "sí": nuestras observaciones sugieren que la relatividad general pasa el test con gran éxito.

También podemos usar los datos para estimar características físicas específicas de GW150914: las masas de sus dos agujeros negros antes de la fusión, la masa del agujero negro remanente y la distancia al evento.

Nuestros resultados describen a GW150914 como la fusión de dos agujeros negros con masas de aproximadamente 36 y 29 veces la masa del Sol respectivamente y en el que el agujero negro remanente tendría una masa alrededor de 62 veces la del Sol. Además, se infiere que el agujero negro remanente está rotando - dichos agujeros negros en rotación fueron formulados de manera teórica el año 1963 por el matemático Roy Kerr. Finalmente, nuestros resultados indican que GW150914 ocurrió a una distancia de más de mil millones de años luz. Así que los detectores de LIGO han observado un evento ciertamente destacable que ocurrió un tiempo muy lejano y en una galaxia muy lejana.

Si comparamos las masas de los agujeros negros antes y después de la fusión, vemos que la coalescencia convirtió aproximadamente tres veces la masa del Sol (o casi seis millones de billones de billones de kilogramos) en energía en forma de onda gravitacional, la mayoría emitida en una fracción de segundo. En contraste, el Sol emite el equivalente a cuatro mil millones de kilogramos de radiación electromagnética cada segundo. De hecho, el pico de energía liberado por GW150914 fue más de seis veces mayor que la luminosidad combinada (es decir, el ritmo al que la energía es liberada en forma de luz) de todas las galaxias en el Universo observable.
¿Como sabemos que GW150914 fue una fusión de agujeros negros?

Los valores estimados de las masas antes de la fusión de los dos componentes de GW150914 son en sí mismos un argumento muy potente para asegurar que los dos son agujeros negros – más aún si se consideran la enorme velocidad y la pequeña separación de sus dos componentes tal y como se muestra en la parte inferior de la figura 3. En esta figura se ve que las velocidades estimadas de los dos componentes son una fracción importante de la velocidad de la luz. De forma similar, su separación aproximada es de solo unas pocas veces el tamaño característico de un agujero negro para una masa dada, conocido como su radio de Schwarzschild.

Esos gráficos indican que los dos componentes estuvieron separados a unos escasos cientos de kilómetros justo antes de fusionarse, es decir, cuando la frecuencia de onda gravitacional era aproximadamente de unos 150 Hz. Los agujeros negros son los únicos objetos conocidos que son lo suficientemente compactos como para estar tan cerca sin fusionarse. Así pues, y basado en nuestra estimación de la masa total de los dos componentes, una pareja de estrellas de neutrones no sería lo suficientemente masiva, y una pareja compuesta por una estrella de neutrones y un agujero negro se habría fusionado a una frecuencia menor que 150 Hz.
¿Estamos seguros que GW150914 fue un evento astrofísico real?

La respuesta corta es "sí", sin embargo, para resolver una tan pregunta crucial la Colaboración Científica LIGO y la Colaboración Virgo han hecho juntas un gran esfuerzo para contestarla, llevando a cabo un conjunto de diversos e independientes test - que contribuyen a reforzar el caso de detección de GW150914.

En primer lugar, como ya hemos mencionado, la diferencia temporal entre las observaciones hechas en cada detector de LIGO fue consistente con el tiempo de viaje de la luz entre los dos detectores. Además, como se ve en la figura 1, las señales de Hanford y Livingston encontraron un patrón similar, como sería de esperar teniendo en cuenta el alineamiento de los interferómetros, además de ser en ambos lo suficientemente potentes como para destacar en comparación al ruido de fondo durante el tiempo del evento – lo que equivaldría a ser capaz de entender una conversación por encima del ruido de fondo en una sala grande y concurrida.

Entender este ruido de fondo es una parte esencial de nuestro análisis e implica monitorear una gran colección de datos ambientales grabados en los dos sitios: movimientos del suelo, variaciones de la temperatura y fluctuaciones de la potencia del láser, nombrando solo unos pocos. Paralelamente, diversos canales de datos monitorean en tiempo real el estado de los interferómetros - comprobando, por ejemplo, que los rayos láser están centrados correctamente. Si en alguno de estos canales ambientales o instrumentales aparece un problema, los datos recogidos por el detector son descartados. Aún así, a pesar de estudios exhaustivos, ninguno de estos problemas fueron encontrados en el análisis de dicho evento.

¿Sin embargo, pudo ser GW150914 una fluctuación de ruido poco común, que ocurrió de forma azarosa y con características similares en los dos sitios? Para descartar esta posibilidad necesitamos conocer cuán inusual sería esta fluctuación: cuanto menor sea la probabilidad de esta hipotética coincidencia, con más seguridad podremos descartar esta posibilidad en favor de otra alternativa – es decir, que GW150914 fue realmente un evento de onda gravitacional real.

Para llevar a cabo este análisis estadístico fueron usados 16 días de datos estables y de gran calidad pertenecientes al mes siguiente del evento. GW150914 fue de lejos la señal más fuerte observada en ambos detectores durante ese periodo. Para ello, se aplican una serie de desplazamientos artificiales de tiempo entre datos de H1 y L1, para crear un set de datos de más duración en el que se puedan buscar señales tan (o más) fuertes que GW150914. Usando solo desplazamientos de tiempo mayores que 10 milisegundos (el tiempo de viaje entre los dos detectores) nos aseguramos que estos sets de datos artificiales no contienen ninguna señal real, y así pueden ser usados para determinar cuán poco probable sería una fluctuación estadística de ruido capaz de imitar a GW150914. A dicha probabilidad se le llama ‘ritmo de falsa alarma’ - i.e. cuál es la probabilidad de confundir por error una fluctuación de ruido con un evento real (una "falsa alarma").

La figura 4 (adaptada de la figura 4 de nuestra publicación) muestra el resultado de este análisis estadístico, para una de las búsquedas llevadas a cabo con los datos de nuestro detector. Las curvas negra y morada representan propiedades estadísticas de nuestro ruido de fondo, las cuáles describen (bajo hipótesis ligeramente distintas) el número esperado de "eventos" de ruido capaces de imitar una señal real de determinada potencia (representado por valores característicos de la detección estadística). La información principal que se extrae de esta figura es cuán lejos está GW150914 de las dos curvas negra y morada; esto significa que un evento de ruido imitando GW150914 sería extremadamente inusual - en efecto, para esta búsqueda estimamos que su ritmo de falsa alarma sería menor al de un evento cada 200,000 años. Este ritmo de falsa alarma se traduce a la conocida variable "sigma" (denotada por σ), que es utilizado comúnmente en análisis estadístico para medir la significancia estadística de una de detección. Podemos ver en la figura que esta búsqueda identifica GW150914 como un evento real, con una significancia de más de cinco sigma.
Conclusiones y perspectiva

La primera detección de ondas gravitacionales y la primera observación de la fusión de un agujero negro binario son logros significativamente destacables, pero solo representan la primera página en un nuevo excitante capítulo de la astronomía.

Proyectos futuros contemplan mejoras en los detectores de Advanced LIGO, y la extensión de la red global de detectores al incluir a Advanced Virgo, KAGRA, y un posible tercer detector de LIGO en India, lo que mejorará significativamente nuestra habilidad de localizar posiciones de fuentes de ondas gravitacionales en el cielo y estimar sus propiedad físicas. ¡El nuevo campo de astronomía de ondas gravitacionales parece tener un futuro brillante por delante!

FIGURAS DE LA PUBLICACIÓN


Figura 1. (Adaptada de la figura 1 de nuestra publicación). El evento GW150914 observado por los detectores de LIGO Hanford (H1, panel izquierdo) y LIGO Livingston (L1, panel derecho). Las dos figuras muestran la evolución temporal de la amplitud (ver abajo) y frecuencia (en Hertz, o número de ciclos de ondas por segundo) de la onda gravitacional observada en cada detector de LIGO (en segundos). En las figuras se muestra como la frecuencia de GW150914 crece monótonamente, de 35 Hz hasta aproximadamente 150 Hz durante dos décimas de segundo. GW150914 fue detectado primero en L1 y aproximadamente siete milisegundos después en H1 – de acuerdo con el tiempo que tarda la luz (y las ondas gravitacionales) en viajar entre los dos detectores.


Figura 2. Diagrama simplificado de un detector de Advanced LIGO (sin escalar), en el que se incluyen varias de las mejoras principales respecto al diseño básico: una cavidad óptica que refleja la luz láser repetitivamente hacia adelante y atrás en cada brazo, multiplicando el efecto de la onda gravitacional en la fase de la luz láser; un espejo de reciclaje de potencia que incrementa la potencia del láser en el interferómetro como un todo; un espejo de reciclaje de señal, que optimiza aún más la señal extraída en el fotodetector. Estas mejoras aumentan la potencia del láser en la cavidad óptica en un factor de 5000 e incrementan el tiempo total en el que la señal está circulando en el interferómetro.

En el recuadro (a) se muestran las localizaciones y las orientaciones de los dos observatorios LIGO en el que también se indica el tiempo que tarda la luz en viajar entre ellos. En el recuadro (b) se muestra como la amplitud de ruido del instrumento varió en función de la frecuencia en cada detector en los tiempos del evento. Cuanto más bajo es el ruido del instrumento, mayor sensibilidad tiene el detector. Los picos altos indican rangos pequeños de frecuencia donde el ruido del instrumento es particularmente grande.


Figura 3. Algunos resultados principales de nuestro análisis de GW150914, en los que se compara la amplitud de la onda gravitacional estimada (vista por H1 en Hanford) con las predicciones de los modelos de onda teóricos más similares obtenidos de la relatividad general durante las tres fases del evento: fase de evolución suave, fusión y estabilización. Se muestra también la separación y la velocidad de los agujeros negros, y como cambian a medida que la fusión tiene lugar.


Figura 4. (Adaptada de la figura 4 de nuestra publicación). Resultados de nuestra búsqueda de coalescencias binarias cuantificando cuán inusual es GW150914 comparado con otros falsos "eventos" resultantes de fluctuaciones de ruido. Esta búsqueda concluyó que un evento de ruido imitando a GW150914 sería extremadamente raro - menos de una ocurrencia en aproximadamente 200,000 años - un valor que corresponde a una significancia de detección de más de cinco "sigma".


Desde principios de siglo,...se dispusieron de Detectores de Ondas Gravitacionales

Funcionamiento simplificado de LIGO

















"Einstein predijo la existencia de las ondas gravitacionales en 1916 dentro del marco de la Relatividad General, pero no sería hasta los años 60 cuando se crearon los primeros detectores. Fue entonces cuando Joseph Weber ideó un instrumento con masas suspendidas que debían vibrar al paso de una onda gravitacional. Lamentablemente, estos primeros instrumentos eran muy poco sensibles para detectar nada. Todo cambió en 1974 cuando Joseph Taylor y Russell Hulse detectaron de forma indirecta las primeras ondas gravitacionales emitidas por una pareja de estrellas de neutrones. “¿En 1974? Pero ¿no habíamos dicho que es ahora cuando se habían descubierto estas ondas”, puede que se pregunte más de uno. Sí, pero fíjate que hemos dicho de forma “indirecta”. El sistema binario de estrellas de neutrones PSR B1913+16 se acerca cada vez más al perder energía en forma de ondas gravitacionales y, gracias a que somos capaces de medir su periodo orbital con enorme precisión, es posible comprobar que el ritmo de acercamiento concuerda con lo predicho por la Relatividad General. O sea, una prueba indirecta. Pero lo importante es que PSR B1913+16 demostró a la comunidad científica que las ondas gravitatorias estaban ahí. Ahora había que detectarlas.



A principios de siglo se pusieron en marcha varios detectores por todo el mundo destinados a descubrir la presencia de estas ondas, todos ellos construidos usando el principio de un interferómetro láser. El fundamento de estos instrumentos es sencillo: un haz láser se divide en dos mediante un espejo y cada uno viaja a lo largo de dos trayectorias perpendiculares de la misma longitud. Después de rebotar en un espejo al final, los dos haces vuelven a unirse en el origen y medimos si la distancia recorrida es la misma para ambos. Porque las ondas gravitacionales se caracterizan, precisamente, por distorsionar el espaciotiempo. Si una onda gravitacional pasa por el detector, este se deformará ligeramente y podremos detectar su presencia teniendo en cuenta que la longitud de los dos brazos ya no será la misma"




Los científicos acaba de confirmar que la detección de las ondas gravitacionales



Por : Mark Zuckerberg;


Scientists just confirmed the detection of gravitational waves. This is one of the biggest discoveries of modern science.
Albert Einstein is one of my heroes, so I’ve been following this announcement closely. Einstein first predicted gravitational waves 100 years ago in his Theory of General Relativity. Gravitational waves are ripples in the fabric of space-time created by the movement of mass. These are mostly too small to be detected, so we need to look for waves that begin with massive events like the Big Bang, the collapse of stars and the collision of black holes.
By analyzing the information contained in gravitational waves, we can now open up an entirely new view of the cosmos -- potentially shedding light on the very earliest moments of the universe, as well as the creation and growth of black holes.
It’s inspiring to think about all the lives and effort, generation after generation, that have gone into uncovering this insight about our universe. Today’s breakthrough depended on the talent of brilliant scientists and engineers from many nations, but also advances in computing that only recently became possible. Congratulations to everyone who helped make this happen. You've made Einstein proud.
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Los científicos acaba de confirmar que la detección de las ondas gravitacionales. Este es uno de los mayores descubrimientos de la ciencia moderna.
Albert Einstein es uno de mis héroes, así que he estado siguiendo este anuncio de cerca. Einstein primero en predecir las ondas gravitacionales hace 100 años en su teoría de la relatividad general. Las ondas gravitacionales son ondulaciones en el tejido del espacio-tiempo creada por el movimiento de la masa. La mayoría son demasiado pequeños para ser detectados, así que tenemos que buscar ondas para comenzar con grandes acontecimientos como el big bang, el colapso de las estrellas y la colisión de los agujeros negros.
Mediante el análisis de la información contenida en las ondas gravitacionales, ahora podemos abrir un nuevo punto de vista del cosmos -- Potencialmente arrojan luz sobre los primeros momentos del universo, así como la creación y el crecimiento de los agujeros negros.
Es una fuente de inspiración para pensar en todas las vidas y esfuerzo, generación tras generación, que se han dedicado a descubrir este conocimiento sobre nuestro universo. Hoy es un gran avance depende del talento de brillantes científicos e ingenieros de muchas naciones, pero también los avances de la informática que hace poco se hizo posible. Felicidades a todos los que ayudaron para que esto suceda. Han hecho que Einstein se sienta orgulloso.


Mark Zuckerberg.




¿Qué son las ondas gravitacionales que Albert Einstein predijo?

Ondas Gravitacionales



Hace 100 años Albert Einstein predijo la existencia de ondas gravitacionales como parte de su Teoría General de la Relatividad. Estas son, esencialmente, las ondulaciones de energía que distorsionan la estructura del tiempo y el espacio. Cualquier objeto con masa debería producirlas cuando está en movimiento. Incluso nosotros. Nadie había podido detectar las ondas gravitacionales... hasta ahora. Gabriela Torres, de BBC Mundo, te cuenta por qué son tan importantes...


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