El viaje cósmico de LISA

Todos sabemos de la existencia de las ondas electromagnéticas. Se producen cuando alteramos un campo electromagnético, por ejemplo al mover cargas eléctricas en una antena. Esas alteraciones viajan por el espacio en forma de ondas, que se propagan a la velocidad de la luz.

Bien, pues uno de los resultados más curiosos de la teoría de la relatividad es la aparición de ondas gravitacionales. Cuando movemos grandes masas no esféricas, la propia estructura del espacio-tiempo se modifica. Si, por ejemplo, dos agujeros negros giran uno en torno al otro, sus interacciones se manifestarán en forma de ondas gravitacionales. Aunque no parecen haber sido detectadas todavía, pueden medirse su efecto en el período de rotación de sistemas binarios.

Detectar ondas gravitacionales nos daría toda una nueva ventana de observación.

Podríamos detectar y observar fenómenos que ahora quedan oscurecidos por el polvo cósmico o la luz de las estrellas. Significaría una revolución similar a la de cuando descubrimos ondas de radio en el Cosmos. Quién sabe si las esquivas civilizaciones extraterrestres las están usando ahora para comunicarse, igual que nosotros echamos mano de las ondas de radio.

Pero la fuerza gravitatoria es mucho más débil que la electromagnética. Eso significa que cualquier onda gravitacional deberá estar generada por fenómenos titánicos, y aún así resultaría extremadamente débil. Para poder detectar un agujero negro binario, con una masa igual a cien mil veces la del sol, necesitaríamos medir la posición de un objeto con una precisión de una parte en 10^22. Sería como observar un coche y detectar cambios en su posición un millón de veces inferior al radio de un protón. Ni que decir tiene, necesitamos echar el resto y desarrollar la tecnología hasta el límite.

El primer observatorio de ondas gravitacionales data de los años 60, de la mano de Joseph Weber. Por desgracia, su afirmación de que había detectado tales ondas está en tela de juicio, ya que en la actualidad se estima que su detector carecía de la sensibilidad suficiente, y ningún otro laboratorio ha conseguido reproducir sus resultados. O Weber tuvo un fallo experimental, o bien mucha suerte.

Con todo, la posible existencia de ondas gravitacionales ha llevado a diversos esfuerzos de colaboración internacional. Uno de ellos, llamado LIGO (Laser Interferometer Gravitational wave Observatory), del que ya hemos hablado aquí en Amazings, combina dos sistemas, ubicados a 3.000 kilómetros de distancia, en los que se mide la posición de diversas masas de prueba. A pesar de su enorme precisión, se cree que las posibles ondas gravitacionales se encontrarían en el límite de sensibilidad del aparato. Una mejora, planeada para los próximos años, permitiría aumentar su sensibilidad en un factor diez, permitiendo (con un poco de suerte) la detección de fenómenos productores de ondas gravitacionales.

Pero los científicos no se quedan ahí. El siguiente paso es hacer un LIGO más grande, que pueda detectar ondas de diferente longitud. ¿Cómo? Lanzándolo al espacio. Entra en escena LISA (Laser Interferometer Space Antenna), una propuesta conjunta de la NASA y la Agencia Espacial Europea (ESA). Se trata de un sistema de tres satélites, separados entre sí nada menos que cinco millones de kilómetros. Cada uno de ellos examinará la posición de los otros dos, buscando minúsculas diferencias debidas al paso de ondas de gravedad. Su sensibilidad será al menos igual a la de LIGO, y al detectar ondas en una frecuencia diferente, ambos sistemas se complementarán a la perfección.

O así hubiera sido si los recortes presupuestarios no hubieran asomado su fea pata por detrás de la puerta. Aunque el acuerdo NASA-ESA no se había formalizado como acuerdo definitivo, la importancia científica de LISA se consideraba tan grande que ambas partes lo habían asumido dentro de sus propios proyectos prioritarios. La Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos lo consideró en 2010 como el segundo proyecto más prioritario en investigación espacial de la década; la ESA, por su parte, lo había escogido como una de las tres grandes misiones dentro de su programa Cosmic Visions 2015-2025 (las otras dos son la sonda Laplace a Júpiter, y el IXO, un telescopio de rayos X).

Pero, sencillamente, no hay dinero incluso para altas prioridades. LISA y otros proyectos han tenido que ceder para poder mantener en marcha sucesor del telescopio espacial Hubble, el JWST (James Webb Space Telescope). Hace apenas unos días, la totalidad del gobierno federal norteamericano estuvo a punto de cerrar por falta de presupuesto, por lo que no es de sorprender que incluso proyectos de última frontera como LISA tengan que plegarse a las realidades económicas de nuestros días.

En declaraciones exclusivas a Amazings, Alberto Lobo, Profesor de Investigación del CSIC y miembro del LISA International Science Team en España, nos explica el estado actual del proyecto. Con la sangría que representa el telescopio James Webb, la NASA no puede comprometerse a aportar ahora su mitad del presupuesto de LISA. En esas condiciones, los europeos han de replantear sus prioridades. Durante los próximos meses se escogerán cuáles de las tres grandes misiones volarán, y qué se puede hacer con la mitad del dinero. Hay que estrujarse el seso para hacer más con menos en tiempos de crisis.

El profesor Lobo nos tranquiliza. LISA continuará. Pero lo hará de forma distinta, quizá en etapas y con un plazo de tiempo más alargado. Ambas partes tienen clara la importancia científica del proyecto. A la espera de tiempos mejores, la NASA quiere seguir jugando un papel menor pero relevante. A tal fin, mantendrá un enlace para mantener la cooperación entre ambas agencias espaciales, y los científicos norteamericanos (teóricos y astrofísicos, sobre todo) continuarán trabajando gracias a sus propios presupuestos de investigación. La ESA tendrá que “redimensionar” el proyecto para poder adaptarlo a la nueva situación.

Si todo sale bien, en 2013 se lanzará la sonda LISA Pathfinder, diseñada para probar los componentes tecnológicos de LISA y evaluar su viabilidad. A partir de ahí, lo que suceda dependerá de futuras disponibilidades presupuestarias, y sobre todo, de si los gobernantes de ambos lados del charco tienen la suficiente visión de futuro para ver más allá de los problemas inmediatos. Personalmente, me encantaría que mis nietos aprendieran en sus libros del año 2032 sobre los descubrimientos que esperan a la futura LISA, el primer graviscopio espacial de la humanidad, el observatorio que parece salido de una película de Star Trek. En comparación, seguro que nuestra crisis económica les parecerá un tema de historia de lo más aburrido.

Son tiempos difíciles, lo sé. Pero ¿cuándo no lo han sido?

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