Flota de naves espaciales para detectar ondas gravitacionales

Se ha dado luz verde a la construcción de las tres naves espaciales del proyecto LISA (Laser Interferometer Space Antenna), cuya misión pionera será detectar y estudiar ondas gravitacionales desde el espacio.

El comité de programas científicos de la Agencia Espacial Europea (ESA) ha aprobado la construcción de las naves y de su instrumental científico. El diseño ya está lo bastante maduro y se ha determinado que ya es viable tecnológicamente llevarlo a la práctica.

Este trabajo comenzará en enero de 2025, una vez se haya escogido a una empresa europea como contratista principal. Con la ESA, colaboran además agencias espaciales de los países integrantes, así como la NASA (agencia espacial estadounidense) y un consorcio internacional de científicos.

La flota de LISA constará de tres naves espaciales idénticas, volando en formación. Orbitarán alrededor del Sol siguiendo a la Tierra, formando un triángulo equilátero en el espacio. Cada lado del triángulo tendrá una longitud de 2,5 millones de kilómetros (más de seis veces la distancia entre la Tierra y la Luna), y las naves espaciales intercambiarán rayos láser a lo largo de esta distancia.

El lanzamiento de las tres naves está previsto para 2035, mediante un cohete Ariane 6.

La ilustración muestra dos agujeros negros que se fusionan y crean ondulaciones en el tejido del espacio-tiempo. En el fondo se ven algunas galaxias. En primer plano, líneas rojas brillantes trazan la forma de un triángulo, el cual representa la posición de las tres naves espaciales de LISA y los rayos láser que viajarán entre ellas. (Imagen: ESA. CC BY-SA 3.0 IGO)

Hace poco más de un siglo, Einstein hizo la revolucionaria predicción de que cuando los objetos masivos aceleran, sacuden el tejido del espacio-tiempo, produciendo en este ondulaciones o arrugas minúsculas conocidas como ondas gravitacionales. Gracias a los avances tecnológicos modernos, desde hace unos pocos años podemos detectar estas señales tan escurridizas. Por ahora, se han venido captando desde instalaciones especiales en la superficie de la Tierra. Con LISA, se da un paso hacia una nueva y fascinante fase, en la que se captarán ondas gravitacionales que desde la superficie de la Tierra sería inviable captar.

Utilizando rayos láser proyectados hasta distancias de varios kilómetros, la instrumentación terrestre puede 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. Gracias a la enorme distancia recorrida por las señales láser en LISA, y a la magnífica estabilidad de su instrumentación, será posible captar ondas gravitacionales de frecuencias más bajas que las detectables desde la Tierra, permitiendo ello descubrir sucesos de una escala diferente, y remontándose hasta el principio de los tiempos, tal como argumenta Nora Lützgendorf, del equipo científico.

LISA detectará, en todo el universo, las ondulaciones del espacio-tiempo provocadas por la colisión entre enormes agujeros negros en el centro de las galaxias. Esto permitirá a los científicos rastrear el origen enigmático de estos monstruosos objetos, hasta miles de millones de veces más masivos que los agujeros negros de masa estelar, rastrear cómo crecen y averiguar el papel que desempeñan en la evolución de las galaxias.

La misión está diseñada para captar el "zumbido" gravitatorio de los momentos iniciales de la existencia de nuestro universo y revelar nuevos datos sobre los primeros segundos tras el Big Bang, la “explosión” colosal con la que nació el universo. Además, como las ondas gravitacionales llevan información sobre la distancia de los objetos que las emiten, LISA ayudará a los investigadores a medir el cambio en la expansión del universo con un tipo de vara de medir diferente a las técnicas utilizadas en otras misiones espaciales, validando así sus resultados o planteando alternativas si hay divergencias. (Fuente: NCYT de Amazings)