Dan luz verde al primer observatorio de ondas gravitacionales en el espacio

Para detectar ondas gravitacionales, LISA utilizará cubos macizos de oro y platino, conocidos como masas de prueba (ligeramente más pequeñas que los cubos de Rubik), que flotan libremente en una carcasa especial en el corazón de cada nave espacial.

Foto: AEI/MM

El comité del programa científico de la Agencia Espacial Europea (ESA) aprobó la misión LISA (Laser Interferometer Space Antenna), un esfuerzo científico para detectar y estudiar las ondulaciones que se producen en el espacio-tiempo cuando los enormes agujeros negros situados en el centro de las galaxias chocan con otros objetos masivos.

Con este paso, la ESA indicó que el concepto y la tecnología del proyecto están lo suficientemente avanzados, y da luz verde para construir los instrumentos y la nave espacial. Se trata de una modelo innovador, pues LISA es una constelación de tres naves que seguirán la órbita de la Tierra alrededor del Sol, formando un triángulo equilátero extremadamente preciso en el espacio.

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Para detectar ondas gravitacionales, LISA utilizará cubos macizos de oro y platino, conocidos como masas de prueba (ligeramente más pequeñas que los cubos de Rubik), que flotan libremente en una carcasa especial en el corazón de cada nave espacial. Las ondas gravitacionales provocarán pequeños cambios en las distancias entre las masas en las diferentes naves espaciales y la misión rastreará estas variaciones mediante interferometría láser. Esta técnica requiere disparar rayos láser de una nave espacial a otra y luego superponer su señal para determinar cambios en las distancias de las masas hasta unas milmillonésimas de milímetro.

“Utilizando rayos láser a distancias de varios kilómetros, los instrumentos terrestres pueden detectar ondas gravitacionales procedentes de sucesos en los que intervienen objetos del tamaño de estrellas, como explosiones de supernovas o fusiones de estrellas hiperdensas y agujeros negros de masa estelar. Para ampliar la frontera de los estudios gravitatorios debemos ir al espacio”, declaró Nora Lützgendorf, científica principal del proyecto LISA. “Gracias a la enorme distancia recorrida por las señales láser de LISA, y a la magnífica estabilidad de su instrumentación, sondearemos ondas gravitacionales de frecuencias más bajas de lo que es posible en la Tierra, descubriendo acontecimientos de una escala diferente, hasta los albores del tiempo”.

Cada lado del triángulo tendrá 2,5 millones de kilómetros de largo (más de seis veces la distancia entre la Tierra y la Luna), y las naves intercambiarán rayos láser a lo largo de esta distancia. Su lanzamiento está previsto para 2035, en un cohete Ariane 6.

Este trabajo comenzará en enero de 2025, una vez se haya elegido un contratista industrial europeo, según comunicados de la ESA y del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC).

Señales esquivas

Hace poco más de un siglo, Albert Einstein hizo la revolucionaria predicción de que cuando los objetos masivos se aceleran, sacuden el tejido del espacio-tiempo, produciendo unas ondas minúsculas conocidas como ondas gravitacionales. Gracias a los avances tecnológicos modernos, ahora es posible detectar estas señales esquivas.

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LISA localizará a través de todo el universo las ondas en el espacio-tiempo provocadas por la colisión de enormes agujeros negros en los centros de las galaxias. Esto permitirá rastrear el origen de estos objetos o determinar el papel que desempeñan en la evolución de las galaxias. ”LISA es un esfuerzo que nunca antes se había intentado”, resumió Nora Lützgendorf, científica líder del proyecto.

La misión está preparada para capturar el sonido gravitacional de los momentos iniciales de nuestro universo, que predicen las teorías actuales, y ofrecer un atisbo directo de los primeros segundos después del Big Bang.

Además, debido a que las ondas gravitacionales contienen información sobre la distancia de los objetos que las emitieron, la misión ayudará al equipo a medir el cambio en la expansión del universo con un criterio diferente a las técnicas utilizadas por la misión Euclid y otros estudios, validando, al tiempo, sus resultados.