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El Grupo de Relatividad de la UIB comprobará la teoría de la relatividad de Einstein con el segundo ordenador más potente de Europa
Es la segunda vez que el equipo internacional liderado por la UIB consigue acceso a superordenadores que sólo pueden usarse en investigaciones punteras
29 de enero, 2013
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 seleccionado para acceder a SuperMUC, el segundo superordenador más rápido de Europa. Con este ordenador se harán simulaciones de uno de los fenómenos más violentos del Universo: los choques de agujeros negros. ¿El objetivo final? Verificar la teoría de la relatividad general de Einstein en condiciones extremas.
En total, los investigadores dispondrán durante este año de más de 37 millones de horas (por núcleo) para hacer simulaciones de agujeros negros en SuperMUC, el segundo ordenador más potente de Europa y el sexto del mundo. Este superordenador ocupa más de 20 metros cuadrados, resuelve más de 3000 billones de operaciones por segundo y requiere una potencia eléctrica de más de 3 megawatts.
El proceso para determinar quien tiene acceso a este superordenador es muy selectivo. Pese a ello, es la segunda vez que el grupo liderado por la UIB es uno de los elegidos. Algo que muy pocos consiguen y aún menos, con una asignación tan elevada de horas de cálculo. El equipo liderado por el profesor Husa 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.
Reproduciendo los “greatest hits” del universo en superordenadoresCon este superordenador, los investigadores simularán parejas de agujeros negros que están a punto de fusionarse. Justo antes de que los dos agujeros negros se conviertan en sólo uno, estos objetos se mueven muy deprisa. 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”.
En cierta forma, podemos “traducir” las ondas gravitacionales a ondas de sonido, por lo que a través de ellas podemos “escuchar” la banda sonora del universo. En este proyecto se estudia cómo son exactamente las ondas que se generan durante estos choques, que son una de las fuentes más intensas de estas ondas.
Detectar las ondas gravitacionales es un gran reto científico y tecnológico, ya que sus efectos son extremadamente diminutos. Por ello es tan importante el realizar simulaciones de ellas, ya que se facilita muchísimo el poder identificarlas entre todos los datos que recogen los detectores de ondas gravitacionales. Aunque hasta el momento no se ha detectado ninguna, se espera conseguirlo con el detector Advanced LIGO.
Choques de agujeros negros para comprobar la teoría de la relatividad
Las simulaciones de fusiones de agujeros negros son uno de los fenómenos del universo en los que la gravedad tiene un papel fundamental. Esto es lo que nos permitirá comprobar la teoría de la relatividad general de Einstein, que explica la gravedad, en condiciones extremas. SI detectamos las ondas gravitacionales originadas en estos choques podremos obtener una de las pruebas más importantes de que la teoría de Einstein es correcta. O, por el contrario, la primera evidencia directa de que no lo es.
Gracias a este proyecto, también podremos entender mucho mejor a los enigmáticos agujeros negros. Sabemos que muchos de ellos se forman como resultado de la muerte de una estrella en una explosión supernova. Durante estas explosiones, las estrellas que se han quedado sin combustible, arrojan al espacio parte de ellas en forma de polvo y gas. La otra parte implosiona sobre si misma y forma un agujero negro. El polvo que consiguió escapar de caer en este agujero negro forma parte ahora de nosotros, como calcio o hierro. Somos polvo de estrellas, ya que sólo durante estas explosiones se pudieron formas estos elementos.
Además, la detección de ondas gravitacionales nos permitirá una nueva forma de hacer astronomía. Actualmente, casi todo lo que sabemos del universo es gracias a la luz, en sus distintas formas. Aunque los rayos X nos parezcan muy distintos de la luz visible, ambos son ondas electromagnéticas. Sin embargo, las ondas gravitacionales tienen una naturaleza completamente distinta. Por ello su detección abrirá una nueva ventana al cosmos, que podría cambiar para siempre nuestra forma de entender el universo.
Ciencia puntera en tiempos de crisis
En unos momentos en los hacer ciencia es cada vez más complicado, el conseguir acceso a recursos internacionales es especialmente importante. Algo que a su vez sólo se puede conseguir siendo los mejores en el campo, lo que afortunadamente se da aún en el caso de muchos grupos de investigación españoles, como el grupo de relatividad de la UIB.
Además, el grupo de la UIB es miembro de la colaboración internacional LIGO, la más importante en la investigación de ondas gravitacionales a nivel mundial. Para ello se requiere contribuciones científicas de alto nivel. En el caso del grupo de relatividad de la UIB, éste desempeña un papel muy destacado en el desarrollo de software y el análisis de datos. Gracias a ello, puede acceder a los recursos de la colaboración y ser partícipe de los descubrimientos que se harán con el futuro detector de ondas gravitacionales.
La institución que asigna el uso de superordenadores en Europa es PRACE (Partnership for Advanced Computing in Europe). Para garantizar que sólo los mejores proyectos científicos sean los seleccionados, PRACE somete todas las solicitudes a un proceso de “revisión por pares” por expertos internacionales. PRACE ha realizado ya cinco convocatorias para que investigadores de toda Europa puedan solicitar el acceder a estos recursos. En la última, 57 equipos que destacan por su excelencia científica lo han conseguido.
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).
Más información:
- Nota de prensa de Multidark
- Nota de prensa de la UIB (catalán)
- Resolución de la convocatoria europea
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