La misión LISA Pathfinder supera todas las expectativas en sus primeros meses de funcionamiento

• Los instrumentos muestran una precisión cinco veces mayor de la esperada
• Validan la tecnología para un observatorio espacial de ondas gravitacionales
• Los datos dan luz verde al proyecto, que tardará al menos otros quince años

LISA Pathfinder es un laboratorio para probar las tecnologías necesarias para el futuro observatorio de ondas gravitatorias.

La Agencia Espacial Europea (ESA) ha presentado el balance de los primeros meses de funcionamiento de LISA Pathfinder (el módulo cuya misión es probar la tecnología del futuro observatorio espacial de ondas gravitacionales) y los resultados no pueden ser más prometedores. Aunque aún quedan años de trabajo por delante, con la información obtenida, los responsables del proyecto han confirmado que disponen de los medios necesarios para desarrollarlo según lo planeado.

Los datos más rotundos se han recogido en las pruebas de caída libre, fundamentales para el funcionamiento de los sistemas que integrarán el observatorio espacial. En apenas tres meses de operaciones, los datos muestran que los dos cubos que componen el núcleo de LISA Pathfinder caen libremente a través del espacio, únicamente influidos por la gravedad, con una precisión cinco veces mayor de la calculada en un primer momento.

El satélite LISA Pathfinder fue lanzado en diciembre de 2015 y viajó hasta su órbita operativa, situada a 1,5 millones de kilómetros de distancia en dirección al sol, donde comenzó su misión científica el 1 de marzo. Su objetivo es probar las tecnologías necesarias para detectar directamente desde el espacio las ondas gravitacionales de baja frecuencia, manteniendo dos masas en unas condiciones casi perfectas de caída libre. Por ello, la parte más importante de esta misión son dos cubos idénticos -construidos con una aleación de oro y platino- que se mantienen en caída libre.

Una nueva ventana al Universo

Fabio Favata, uno de los jefes del Programa de Ciencia de la ESA, explica a RTVE.es la importancia de este primer paso: “En cualquier experimento que se hace en la Tierra hay muchas influencias externas. Desde el rumor sísmico, que siempre está presente, hasta camiones que pasan a 100 kilómetros de distancia. En el espacio, hemos demostrado que se pueden eliminar todas esas influencias y lo único que queda es el movimiento de la masa bajo la influencia de la gravedad".

"Hasta ahora, una partícula que únicamente se moviese bajo la influencia de la gravedad solo se podía abordar desde la teoría", prosigue, "pero nosotros lo hemos materializado, y utilizaremos la experiencia y la tecnología que hemos desarrollado para construir ese observatorio de ondas gravitacionales, que nos permitirá escuchar al Universo, no solo verlo. Podremos escuchar fenómenos que no se pueden ver, como los agujeros negros".

Aunque los responsables del proyecto prevén que el futuro observatorio no estará operativo hasta dentro de al menos quince años, se muestran muy esperanzados con la revolución que supondrá para la astrofísica. "Lo que va a ser más interesante no es lo que esperamos, sino lo que no nos esperamos y seguramente se encontrará. Cada vez que se abre una ventana nueva al Universo se encuentran cosas que nadie esperaba. Un ejemplo concreto es que cuando Hubble se lanzó no se sabía que existían los exoplanetas. Seguramente suceda lo mismo con ese observatorio de ondas gravitacionales...", asegura Favata.

Analogías y diferencias con LIGO

Sin duda, el mayor hito científico reciente ha sido la detección de ondas gravitacionales por parte de científicos del Observatorio de Interferometría Láser de Ondas Gravitacionales (LIGO), situado en Estados Unidos. La comparación con el proyecto de la Agencia Espacial Europea -con el que colabora la NASA- es inevitable. Sin embargo, las posibilidades científicas que ofrece LISA son mucho más amplias.

"El trabajo que ha realizado el equipo de LIGO es maravilloso, pero desde la Tierra solo se pueden observar ondas gravitacionales en un intervalo de frecuencias muy pequeño. Desde el espacio se podrá observar un intervalo mucho más amplio, y sobre todo frecuencias bajas, que desde Tierra son absolutamente invisibles", explica Fabio Favata.

"La diferencia con LIGO es un poco como los telescopios de suelo y los que están en el espacio. Los dos observan a menudo el mismo tipo de fuentes, como estrellas o galaxias, pero desde la Tierra se observa luz de una frecuencia limitada y desde el espacio se puede observar todo el espacio electromagnético, a cualquier frecuencia", concluye.

¿Qué son las ondas gravitacionales?

Las ondas gravitacionales, cuya existencia se desprende de la Teoría General de la Relatividad de Albert Einstein formulada hace un siglo, son básicamente vibraciones que se propagan a lo largo del espacio-tiempo (el tejido que conforma el Universo) a la velocidad de la luz. De forma sencilla, podríamos compararlas con las ondas electromagnéticas -la luz-. Cuando una partícula cargada eléctricamente se acelera -por ejemplo, un electrón- se produce luz -ondas electromagnéticas-. Cuando se acelera una masa también se produce una radiación: las ondas gravitacionales.

Estas vibraciones, pues, se originan por el movimiento acelerado de los cuerpos en el espacio-tiempo. Los astrónomos solo disponían de la luz para conocer el Cosmos. Ampliar las posibilidades más allá de la radiación electromagnética permitirá introducirse en las zonas oscuras del Universo, hasta ahora vedadas a la ratificación científica.