Lisa Pathfinder, en busca de las ondas gravitacionales cien años después

Hace cien años, el 2 de diciembre de 1915, el físico Albert Einstein presentó la Teoría de la Relatividad que predice la existencia de ondas gravitacionales, unas ondulaciones en el espacio-tiempo producidas por acontecimientos violentos en el universo, como la fusión de agujeros negros o la explosión de supernovas. Los científicos un siglo después solo tienen evidencias indirectas de la existencia de estas ondas, sin embargo la misión Lisa Pathfinder de la Agencia Espacial Europea (ESA) podría sentar las bases para su detección.

Esta misión tiene un coste aproximado de 430 millones de euros, en el marco del proyecto ‘Cosmic Visión’ de la ESA. Su lanzamiento en los próximos días desde el puerto espacial de Kourou constituye el punto de partida de un ambicioso proyecto presentado ayer en un evento informativo en la sede de ESAC en Madrid, en el que científicos y representantes de la industria analizaron las claves de esta misión y destacaron la decisiva participación de las empresas y centros de investigación españoles.

El científico de Operaciones de Archivo de Lisa Pathfinder de la ESA, Michele Armano, explicó que esta misión permite a los científicos disponer de “un laboratorio de operaciones a millones de kilómetros de la Tierra”. Para detectar las ondas gravitacionales se necesita medir la distancia entre dos cuerpos en caída libre con una precisión altísima. Lisa Pathfinder efectuará una prueba con dos cubos idénticos de 46 milímetros de lado, fabricados con una aleación de oro y platino. Una vez en orbita, los cubos se liberarán para flotar en el vacío en un entorno controlado y separados por una distancia constante de 38 centímetros. Un interferómetro láser medirá la posición de los dos cuerpos. 

Tecnologías precisas

A este respecto, Armano destacó que esta misión pone a prueba tecnologías muy precisas. “El peso de una bacteria sobre una de las masas en caída libre sería suficiente para cambiar la distancia entre ambos cubos y los propulsores del satélite se moverán con la fuerza equivalente a la de un mosquito”, subrayó. El científico apuntó que “estos test probarán la tecnología que permitirá detectar las onda gravitacionales en el espacio”.

Por su parte, el portavoz de la ESA, Javier Ventura-Traveset, afirmó que “observar el Universo desde la Tierra es como ver una película en blanco y negro”, pero desde el espacio se añade color y las ondas gravitacionales además aportarían el sonido. Ventura-Traveset también puntualizó que, con el despegue de Lisa Pathfinder, llega la calificación del cohete europeo Vega que cumple seis lanzamientos, el primero de una misión científica.

Tras un lanzamiento de 105 minutos de duración, el satélite integrado por dos módulos, uno científico -los dos cubos- y otro de propulsión, tardará ocho semanas en alcanzar el punto de Lagrange L1, entre la Tierra y el Sol, a 1,5 millones de kilómetros de nuestro planeta, donde realizará esta apasionante misión.

El investigador principal del grupo de Astronomía Gravitacional-Lisa Instituto de Ciencias del Espacio (CSIC-IEEC), Carlos F. Sopuerta, señaló que “la gravedad es la fuerza más débil de todas, las ondas que podemos llegar a percibir son las de grandes cataclismos, como la fusión de agujeros negros o el colapso de una supernova”. Este científico remarcó que el lanzamiento de la misión es el resultado de diez años de trabajo por empresas y centros de investigación de toda Europa. “Lo que podemos ganar, tanto científico, como tecnológicamente, es muy importante”, añadió.

Lisa Pathfinder debe probar que el interferómetro entre ambas masas es capaz de detectar interferencias externas. En una situación de caída libre en el espacio, si una onda gravitacional pasa entre los dos cubos afectará a su separación y se podrá detectar con este instrumento. Éste será el principio del Gravitacional Wave Observatory que la ESA estudia para la década de 2030.

Foto: ESA