A principios de este 2024, al fin, la ESA ha dado luz verde a la construcción de LISA, el telescopio más grande de la historia, con el que los científicos pretenden estudiar el periodo inflacionario con el que comenzó la expansión del universo hace casi 13.800 millones de años . Hace años que LISA llamó la atención de los aficionados a la astronomía. Un telescopio formado por tres dispositivos que flotan en el espacio, abarcando 2,5 millones de kilómetros y manteniendo la distancia entre ellos con una precisión abrumadora, de pocas millonésimas de milímetro.

Ahora, al fin no es solo un futurible, su construcción ya está aprobada por el Comité del Programa Científico de la ESA y comenzará en 2025,una vez que se haya elegido un contratista industrial europeo. La fecha de lanzamiento, siendo realistas, es todavía una incógnita, por mucho que esté fechado para 2035 a bordo de un Ariane 6. Y es que, salvo por pruebas como el LISA Pathfinder, LISA es un pionero; será el primer telescopio de ondas gravitacionales que funcione en el espacio. Y eso nos permite observar lo que, en tierra, sería invisible.

La ventaja del tamaño

Aparte de hablarnos sobre los primeros momentos de la expansión del universo, exploraremos ondas gravitacionales de frecuencias más bajas que las que detectamos en los telescopios terrestres , gracias a lo que podremos descubrir eventos de una escala diferente, como la fusión de enanas blancas o estrellas de neutrones en nuestra propia galaxia. Esto nos proporcionará una visión única de la evolución final de estos objetos astronómicos. A esto se suma que LISA podrá calcular la distancia a la fuente de las ondas gravitacionales detectadas, ampliando nuestra comprensión de la estructura de la Vía Láctea.

Porque, aunque parezca mentira, necesitamos telescopios así de descomunales para observar eventos más masivos que los detectados hasta ahora (como la inflación o los más cercanos). Cuanto más masiva es una fuente de ondas gravitacionales más longitud de onda tienen, esto es, más distancia hay entre cada una de sus crestas. El problema de este detalle es que, para medirlas, necesitaríamos detectores mucho más grandes, o nos arriesgamos a que sean más pequeños que la distancia entre sus ondas y las crestas nos esquiven, como si saltaran por encima del detector.

¿Detectar qué?

Ahora bien, qué son esas ondas gravitacionales tan extrañas. No son luz ni sonido y, aunque pueden parecer intuitivas, a poco que profundizamos encontramos detalles desconcertantes. En principio, las ondas gravitacionales se producen siempre que un objeto se desplaza a través del espacio-tiempo de forma asimétrica (por ejemplo, una esfera perfecta rotando sobre sí misma no produciría ondas), pero para que nuestra tecnología las detecte tienen que ser realmente potentes. Por eso detectamos solo las que producen cuerpos muy masivos, como agujeros negros o estrellas de neutrones rotando unos en torno a otros.

Pero de todo esto podemos deducir que la propia expansión del universo también puede generar ondas gravitacionales. La teoría inflacionaria plantea que el universo se creció de forma tremendamente violenta durante la primera minúscula fracción de segundo de su historia para luego reducir descomunal e inmediatamente su velocidad de expansión. Y esa es la principal meta de LISA, porque sus ondas gravitacionales son demasiado largas como para ser captadas por los telescopios terrestres, cuyos brazos apenas miden 4 kilómetros.

¿Por qué en el espacio?

La respuesta es muy sencilla (y doble), por un lado, la Tierra se curva, así que no podemos pretender construir sobre ella un telescopio con brazos tan largos como nosotros queramos, porque dejarían de ser paralelos entre sí y no podríamos medir cómo las ondas gravitacionales alteran la longitud de uno u otro brazo según en qué dirección los recorran. El segundo motivo es que la superficie terrestre es relativamente pequeña comparado con las distancias que necesitamos. Hablamos de brazos 500.000 veces más largos que los que ahora ostentan el récord.

Y LISA, en el espacio, puede permitirse brazos de millones de kilómetros de distancia. Para ello utilizará cubos de oro y platino sólidos, a los que llamamos “masas de prueba” de pocos centímetros de tamaño. Estos flotarán libremente en un receptáculo en el interior de cada una de las tres naves espaciales. Los láseres entre ellas y otra serie de dispositivos asegurarán su posición relativa y que nada salvo el espacio-tiempo pueda afectar al telescopio. Parece ciencia ficción, pero ya es (casi) una realidad y, desde luego, nunca hemos estado tan cerca como ahora de conocer los primeros instantes de la expansión del universo.

QUE NO TE LA CUELEN:

• Este proyecto tan extraño ya ha tenido un precedente con LISA Pathfinder, una versión de prueba de mucho menor tamaño que fue testada de 2015 a 2017 de forma exitosa.

REFERENCIAS (MLA):

• “Capturing the Ripples of Spacetime: LISA Gets Go-Ahead.” ESA - Space Science, European Space Agency, 25 Jan. 2024
• “ESA Science & Technology - LISA”. Sci.Esa.Int, 2024, https://sci.esa.int/web/lisa.
• “LSC - LIGO Scientific Collaboration”. Ligo.Org, 2024, https://www.ligo.org/.
• “Virgo Website”. Virgo-Gw.Eu, 2024, https://www.virgo-gw.eu/.
• Abbott, B.P. et al. “Observation Of Gravitational Waves From A Binary Black Hole Merger”. Physical Review Letters, vol 116, no. 6, 2016. American Physical Society (APS), doi:10.1103/physrevlett.116.061102. Accessed 2024. https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.116.061102