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Como parte de su Teoría General de la Relatividad, Albert Einstein predijo que la aceleración de cualquier objeto con masa -desde seres humanos hasta supernovas o agujeros negros supermasivos en fusión- sacudiría físicamente el tejido del espacio-tiempo y crearía ondas gravitacionales. A pesar de su predicción, Einstein admitió que estas ondas podrían ser demasiado débiles para ser detectadas.
Consejo profesional: nunca le digas a un ingeniero astronáutico que algo es imposible.
A mediados de septiembre de 2015, el Observatorio de Ondas Gravitacionales por Interferómetro Láser (LIGO) detectó las primeras ondas gravitacionales de la historia utilizando dos instalaciones terrestres: una en Hanford (Washington) y otra en Livingston (Luisiana), a 3.000 kilómetros de distancia. Desde entonces se han detectado unas 90 ondas gravitacionales y los investigadores han confirmado que el universo está lleno de estos fenómenos gravitacionales relativamente comunes.
Aunque LIGO es excelente detectando ciertos tipos de ondas gravitacionales, la distancia de su detector pone un límite máximo a las ondas que puede detectar. LIGO funciona enviando un pulso láser que se divide en dos brazos, se refleja en espejos y se devuelve al centro. Allí, si no hay onda gravitacional, los haces se anulan mutuamente.
Pero si pasa una onda gravitatoria (recuerde que estas cosas afectan al propio espacio-tiempo), cambia literalmente la longitud de los brazos. Como resultado, los rayos láser tardan diferentes cantidades de tiempo en completar su viaje reflexivo, y no se cancelan completamente entre sí cuando se encuentran de nuevo en el centro, ¡y ping! LIGO ha detectado otra onda gravitacional.
Sin embargo, estas ondas son increíblemente débiles. Las detectadas por LIGO son ya las más fuertes del grupo, e incluso éstas son difíciles de captar con un detector de esta escala. Pero, ¿y si los detectores pudieran estar a 1,6 millones de kilómetros de distancia, en lugar de a un par de miles como LIGO?
Esa es la idea en la que se basa el proyecto de la Agencia Espacial Europea Antena Espacial de Interferómetro Láser (LISA). Seleccionado por primera vez como una misión de clase importante allá por 2017, el proyecto fue adoptado oficialmente a partir de la semana pasada, dando luz verde para comenzar a construir instrumentación y naves espaciales.
"Para ampliar la frontera de los estudios gravitacionales debemos ir al espacio", dijo la científica principal del proyecto LISA, Nora Lützgendorf, en un comunicado de prensa de la ESA. "Gracias a la enorme distancia recorrida por las señales láser en 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 el principio de los tiempos".
LISA no será una sola nave espacial, sino tres. Una vez lanzado en 2035 (crucemos los dedos) en un cohete Ariane 6, el trío de naves espaciales seguirá la estela orbital de la Tierra alrededor del Sol, formando finalmente un triángulo equilátero de tres lados de 1,6 millones de millas de largo, seis veces más largo que la distancia de la Tierra a la Luna. En el corazón de estas naves espaciales se encuentran unos cubos macizos de oro y platino (del tamaño de un cubo de Rubik) que flotarán libremente en su interior. Desde allí, dice la ESA, "las ondas gravitacionales provocarán cambios minúsculos en las distancias entre las masas de las distintas naves espaciales". La misión rastrea estos diminutos cambios (de hasta una milmillonésima de milímetro) utilizando interferometría láser, la tecnología en la que se basa el experimento LIGO.
"La detección de ondas gravitacionales está aportando una dimensión totalmente nueva a nuestra percepción del universo", afirma Oliver Jennrich, científico del proyecto LISA, en un comunicado de prensa de la ESA. "Si imaginamos que, hasta ahora, con nuestras misiones astrofísicas, hemos estado viendo el cosmos como una película muda, captar las ondulaciones del espacio-tiempo con LISA será un auténtico cambio de juego, como cuando se añadió sonido a las películas de cine".
Si Einstein pudiera vernos ahora...
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