El jueves, el Comité del Programa Científico de la Agencia Espacial Europea dio luz verde al proyecto Antena Espacial de Interferómetro Láser o LISA. Esto significaría que la construcción de las tres naves espaciales de la misión podría comenzar dentro de un año. Si bien el interferómetro seguiría los mismos principios básicos que el experimento terrestre LIGO (Observatorio de Ondas Gravitacionales con Interferómetro Láser) que detectó por primera vez ondas gravitacionales, el hardware se colocaría a 2,5 millones de kilómetros de distancia, lo que lo haría sensible a un rango completamente nuevo de observaciones astronómicas. fenómenos.
Tecnología probada
Los detectores de ondas gravitacionales existentes dependen del rebote de láseres entre espejos distantes antes de recombinarlos para producir un patrón de interferencia. Cualquier cosa que altere la posición de los espejos (desde el ruido de un camión grande hasta el paso de ondas gravitacionales) cambiará el patrón de interferencia. Disponer de detectores en sitios distantes nos ayuda a eliminar casos de ruido local, permitiéndonos detectar eventos astronómicos.
Los detectores que hemos construido en la Tierra han captado con éxito ondas gravitacionales generadas por la fusión de objetos compactos como estrellas de neutrones y agujeros negros. Pero su tamaño relativamente compacto significa que sólo pueden capturar ondas gravitacionales de alta frecuencia, que sólo se producen en los últimos segundos antes de que se produzca una fusión.
Para capturar una mayor parte del proceso, necesitamos detectar ondas gravitacionales de baja frecuencia. Y eso significa una distancia mucho mayor entre los espejos del interferómetro y un escape del ruido sísmico de la Tierra. Significa ir al espacio.
El diseño de LISA consiste en una capa exterior de una nave espacial que absorbe los empujones del polvo y los rayos cósmicos que atraviesan nuestro Sistema Solar y alimenta un láser lo suficientemente potente como para alcanzar 2,5 millones de kilómetros. También albergará un telescopio para enfocar la luz láser entrante, que se extenderá desde su haz normal a estas distancias. Flotando libremente en su interior hay una masa que, aislada del resto del Universo, debería proporcionar una plataforma estable para captar cualquier cambio en el láser. Tres naves espaciales siguen a la Tierra en su órbita alrededor del Sol, cada una enviando láseres a otras dos en una configuración triangular.
Puede parecer ciencia ficción, pero la ESA ya ha enviado una misión Pathfinder al espacio para probar la tecnología. Y actuó 20 veces mejor de lo planeado, proporcionando tres veces la sensibilidad necesaria para que LISA funcione. Así que no hay ningún punto conflictivo obvio.
Volviéndose supermasivo
Una vez que llegue al espacio, debería detectar inmediatamente las colisiones inminentes que han resultado en detecciones de LIGO. Pero los detectará con hasta un año de anticipación y nos permitirá rastrear dónde se tocan los horizontes de eventos. Esto nos permitiría rastrear la física de sus interacciones a lo largo del tiempo y potencialmente apuntar los telescopios ópticos en la dirección correcta antes de las colisiones para que podamos determinar si alguno de estos eventos produce radiación. (Esto puede permitirnos asignar causas a algunas clases de eventos que ya hemos detectado a través de los fotones).
Pero eso es sólo una parte del beneficio. Debido a su tamaño mucho mayor, las fusiones de agujeros negros supermasivos sólo son detectables a frecuencias más bajas. Dado que se espera que esto suceda después de muchas fusiones de galaxias, se espera que podamos capturarlos.
Quizás la perspectiva más interesante es que LISA podría captar las primeras fluctuaciones gravitacionales formadas inmediatamente después del Big Bang. Esto tiene el potencial de proporcionar una nueva visión de la historia más temprana del Universo, una visión que es completamente independiente del fondo cósmico de microondas.
Ahora que los tengo a todos tan emocionados como yo, lamento informarles que la fecha de lanzamiento no está planificada hasta 2034. Así que esperen una década; les prometo que valdrá la pena.