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El Grupo de Relatividad de la UIB estudiará agujeros negros con los superordenadores más rápidos de Europa

Millones de horas de cálculos para resolver las ecuaciones de Einstein buscando las “huellas” de los agujeros negros

18 de noviembre, 2011

"Los pantalones retorcidos": diagrama que representa la evolución del horizonte de sucesos con el tiempo para el caso de dos agujeros negros que están colisionando.

Un equipo internacional de investigadores liderado por Sascha Husa, del grupo de Relatividad y Gravitación de la Universidad de las Islas Baleares (UIB), ha sido selecionado para acceder a la mayor red de supercomputadores en Europa. Con estos ordenadores se harán simulaciones de uno de los fenómenos más violentos en el Universo desde el Big Bang: los choques de agujeros negros. ¿El objetivo final? Encontrar las “ondas gravitacionales”, unas distorsiones en el espacio tiempo que predijo Einstein hace casi 100 años, pero que aún no han sido detectadas directamente.

Estos superordenadores son de los más grandes del mundo: tienen unos 100.000 procesadores y resuelven más de 1.000 billones de operaciones por segundo. Durante un año, los investigadores de este proyecto dispondrán de más de 16 millones de horas para hacer cálculos en dos de ellos. En total, esto equivale a poder usar 2.000 procesadores ininterrumpidamente las 24 horas de día.

El proceso para determinar qué grupos de investigación tienen acceso a estos superordenadores ha sido muy selectivo. El equipo liderado por la UIB es 1 de los sólo 24 en toda Europa que han sido elegidos por su alto nivel científico. El grupo está formado por más de 20 expertos de todo el mundo, que trabajan en las universidades de las Islas Baleares, Cardiff, Viena y Jena, el Instituto Albert Einstein en Potsdam y el California Institute of Technology.

Poniendo a prueba la teoría de la relatividad

Los investigadores simularán parejas de agujeros negros que están a punto de chocar. En estos casos, los agujeros negros se mueven muy deprisa, y esto junto a la gran masa que tienen, hacen que se distorsione el espacio (espacio tiempo) que les rodea. Estas distorsiones son las que conocemos como “ondas gravitacionales”. Aunque cualquier cuerpo masivo que se mueve muy deprisa crea este tipo de ondas, en el caso de estas parejas de agujeros negros las ondas son mucho más intensas. Y eso las hace más fáciles de medir, algo muy importante ya que aún no han podido detectarse directamente.

Los científicos de este proyecto estudian cómo son las ondas gravitacionales que se generan, para que así sea más fácil identificarlas con los detectores de ondas gravitacionales. Si se consiguen observar, se podrían resolver muchos enigmas en torno a los agujeros negros y muchos otros exóticos fenómenos del Universo. Es más, las ondas gravitacionales podrían convertirse en la prueba más importante de que la teoría de Einstein es correcta, o por el contrario, en la primera evidencia directa de que no lo es.

Hasta ahora, casi todo lo que sabemos sobre el universo está basado en lo que podemos ver con la luz, tanto con lo que llamamos luz visible como con otros tipos, como los rayos X o los infrarrojos. Sin embargo, si detectáramos ondas gravitacionales, estaríamos abriendo una nueva ventana al Universo, que nos podría revelar su “lado oscuro”.

Los ordenadores más potentes del mundo

Computador Hermit (Centro Gauss de Supercomputación)

La institución responsable de los superordenadores es PRACE (Partnership for Advanced Computing in Europe). Fue creada para facilitar a los científicos el acceso a ordenadores que les permitan realizar hasta los cálculos más complicados, algo cada vez más necesario para realizar ciencia puntera. Actualmente estos superordenadores están en Francia y Alemania, pero próximamente también habrá uno en España, que será de los más potentes del mundo. Este ordenador se instalará en el Barcelona Supercomputing Center (BSC-CNS).

El grupo de Relatividad y Gravitación de la UIB es pionero en España en el estudio de ondas gravitacionales. Es el único grupo español que participa en LIGO, el detector más grande de este tipo de ondas. También forma parte de dos proyectos científicos nacionales punteros, CPAN (Centro Nacional de Partículas, Astropartículas y Física Nuclear) y MultiDark (Multimessenger Approach for Dark Matter Detection).

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