Por @Wicho — 7 de Junio de 2016

La Agencia Espacial Europea acaba de hacer públicos los primeros resultados de la misión Lisa Pathfinder, diseñada para probar las tecnologías necesarias para crear un observatorio espacial capaz de detectar ondas gravitacionales y estos son espectaculares: tal y como se puede leer en LISA Pathfinder supera las expectativas el sistema tiene cinco veces la precisión para la que había sido diseñado y, lo que es mejor, aún tiene cierto margen para mejorar.

El cierto que el experimento Ligo hizo historia en septiembre de 2015 al detectar por primera vez estas ondas, cuya existencia había predicho Albert Einstein en su teoría de la relatividad general, pero estas ondas son de una frecuencia de unos 100 hercios.

Para poder estudiar fenómenos como la fusión de agujeros negros super masivos es necesario poder detectar ondas gravitacionales con frecuencias de entre 0,1 mHz y un hercio, lo que sólo es posible en el espacio ya que para hacerlo es necesario medir las fluctuaciones en la posición de objetos situados a millones de kilómetros, algo que deja en mantillas los 4 kilómetros de longitud de los brazos de Ligo.

Además, un observatorio de ondas gravitacionales situado en el espacio se vería libre del ruido causado por la actividad sísmica y térmica de la Tierra y por su gravedad.

Así, el objetivo de Lisa Pathfinder era comprobar si somos capaces de colocar masas en el espacio y aislarlas de toda influencia externa hasta alcanzar la precisión necesaria para que el observatorio espacial de ondas gravitacionales, utilizando para ello la nave que las rodea como una especie de escudo.

Uno de los cubos de LPF
Uno de los cubos de LPF

Y la respuesta es que sí, que las tecnologías empleadas en Lisa Pathfinder han sido capaces de mantener los dos cubos de 2 kilos de masa que lleva dentro y que están a una distancia de 38 centímetros quietos uno respecto al otro con una aceleración relativa de menos de una parte en diez millonésimas de una milmillonésima de la aceleración de la gravedad de la Tierra; Lisa Pathfinder es capaz de detectar y corregir movimientos con precisión de femtómetros.

Los neutrones y protones tienen alrededor de 2.5 femtómetros de diámetro. Ahí es nada.

Lisa Pathfinder ha permitido también comprobar que:

  • En las frecuencias entre 60 mHz y 1 Hz el factor limitador es la precisión del láser del sistema óptico, que en cualquier caso está ya funcionando con más de 100 veces la precisión necesaria para un observatorio real.

    Sistema óptico del LISA Pathfinder
    Sistema óptico del LISA Pathfinder

  • Que entre 1 y 60 mHz el problema son las partículas de gas que aún quedan dentro de los contenedores de las masas de prueba, que los mueven al chocar con ellos, aunque el problema irá desapareciendo según se vaya haciendo un vacío aún más perfecto en los contenedores en cuestión.
  • Y que por debajo de 1 mHz el movimiento de la nave al mantener sus paneles solares apuntados al Sol junto con el ruido generado por los seguidores de estrellas que usa para orientarse genera una pequeña fuerza centrífuga que causa pequeños movimientos en los cubos.

Con esto la Agencia Espacial Europea ha dado un importante paso adelante para poder ponerse en marcha con la construcción y lanzamiento de Lisa, de Laser Interferometer Space Antenna, Antena Interferomérica Láser Espacial, una misión que constará de tres sondas que estarán en el espacio formando un triángulo equilátero de cinco millones de kilómetros de lado que tendrá como objetivo detectar las ya citadas ondas gravitacionales de muy baja frecuencia:

Cada una de las tres naves medirá la posición de unos cubos situados en el interior de las otras dos mediante rayos láser. Descartados movimientos causados por las propias naves, cualquier otro será atribuible a las ondas gravitacionales.

Cuando hace cientos de miles de años comenzamos a mirar el universo no podíamos hacerlo más que con los ojos, sin sospechar siquiera que había mucho más que que lo que estos nos permiten percibir.

El descubrimiento de los infrarrojos, de las ondas de radio, de los rayos ultravioleta, o de los rayos X, por citar algunos ejemplos, nos han ido revelando que el universo en el que vivimos es mucho más rico de lo que nos indican nuestros sentidos, y gracias a ellos hemos podido descubrir cosas que suceden mucho más allá de lo que estos pueden captar, llevándonos a un entendimiento cada vez más refinado del universo.

El que ahora seamos capaces de detectar ondas gravitacionales es como si, de repente, la humanidad tuviera la capacidad de mirar el universo que nos rodea con nuevos ojos, aunque quizás en este caso sería más adecuado decir que hemos aprendido a escuchar el universo además de a mirarlo.

Y aprender cosas nuevas es siempre bueno.

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