La Luna, ¿la mejor atalaya para rastrear ondas gravitacionales?

Los observatorios de ondas gravitacionales se perfilan como los protagonistas futuros de muchos descubrimientos científicos. Los instalados en la superficie de la Tierra ya han logrado grandes cosas, pero este entorno no permite explotar al máximo sus posibilidades. Situarlos en el espacio también presenta inconvenientes. ¿Y en la superficie de la Luna? Una línea de investigación está explorando esta opción.

El astrofísico Karan Jani, de la Universidad Vanderbilt en Estados Unidos, lleva tiempo dándole vueltas a la idea de un observatorio lunar de ondas gravitacionales. Ahora se le ha unido Avi Loeb, de la Universidad Harvard en Estados Unidos, quien es conocido también por la gran popularidad que han logrado sus libros sobre los agujeros negros, las primeras estrellas, la búsqueda de vida extraterrestre y el futuro del universo.

El proyecto para esta infraestructura de captación de ondas gravitacionales desde suelo lunar, denominado GLOC (Gravitational-wave Lunar Observatory for Cosmology), se basa en aprovechar el entorno lunar y la órbita geocéntrica de esta en torno a la Tierra para rastrear con mayores probabilidades de éxito las fusiones de agujeros negros, estrellas de neutrones y candidatos a materia oscura en casi el 70% de todo el volumen observable del universo.

La materia oscura es una forma exótica de materia que, paradójicamente abunda más en el universo que la materia normal que conocemos y de la que están hechas las estrellas, los planetas y los demás astros. La materia oscura no es detectable mediante la luz ni ninguna otra forma de radiación electromagnética, delatando su presencia solo a través de la atracción gravitacional que ejerce sobre la materia visible. Intentar captarla a través de su influencia en las ondas gravitacionales es una vía prometedora para descubrir qué clase de objetos o partículas son los que están hechos de ella.

Jani argumenta que al aprovechar las condiciones naturales de la Luna, es factible que se pueda medir mejor uno de los espectros más desafiantes de las ondas gravitacionales desde la superficie lunar, lo que hasta ahora parece imposible desde la Tierra o el espacio.

"La Luna ofrece un escenario ideal para el observatorio de ondas gravitacionales definitivo, ya que carece de atmósfera y de ruido sísmico perceptible, que debemos mitigar con gran coste para los interferómetros láser en la Tierra", explica Loeb. "Un observatorio lunar proporcionaría una sensibilidad sin precedentes para descubrir fuentes que no prevemos y que podrían revelarnos una nueva física. GLOC podría ser la joya de la corona de la ciencia en la superficie de la Luna".

Diseño conceptual del GLOC (Gravitational-wave Lunar Observatory for Cosmology) en la superficie de la Luna. (Imagen: Karan Jani)

Este trabajo avanza mientras la NASA reactiva su programa Artemis, cuyo objetivo es enviar a la primera mujer y al próximo hombre a la Luna en 2024. Los trabajos comerciales en curso de diversas empresas aeroespaciales, entre ellas SpaceX y Blue Origin, también han contribuido a impulsar la planificación de una ambiciosa infraestructura científica en la superficie de la Luna.

Karan Jani y Avi Loeb han completado un estudio preliminar sobre el proyecto, titulado "Gravitational-wave Lunar Observatory for Cosmology" y que se ha publicado en la revista académica Journal of Cosmology and Astroparticle Physics. (Fuente: NCYT de Amazings)