La madrugada del jueves, un cohete de la Agencia Espacial Europea despegó en órbita llevando un satélite equipado con un laboratorio de física que podría ayudar a cambiar la forma en que los astrónomos escanean los cielos. Si tiene éxito, la sonda LISA Pathfinder podría ayudar a los científicos a desarrollar formas de detectar ondas en el espacio-tiempo creadas por supernovas y la fusión de agujeros negros.
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Como Albert Einstein predijo en la Teoría general de la relatividad, los eventos extremadamente enérgicos como estos probablemente producen ondas gravitacionales que se extienden a través del tejido del espacio-tiempo. En este momento, la mayoría de los astrónomos examinan objetos distantes en el espacio mediante la detección de variaciones de radiación electromagnética, como la luz visible o ultravioleta.
Pero debido a que la radiación electromagnética está distorsionada por cualquier cosa que se encuentre en su camino, observar directamente estrellas distantes, agujeros negros, planetas y similares es un desafío.
Sin embargo, debido a que las ondas gravitacionales atravesarían cualquier cosa, detectarlas podría dar a los científicos una herramienta poderosa para estudiar objetos y fenómenos en el espacio que de otra manera serían imposibles, Maddie Stone escribe para Gizmodo .
"Las ondas gravitacionales son la forma más directa de estudiar la gran fracción del universo que es oscura", le dice a Stone Bill Weber, científico de la Università di Trento que trabajó en LISA Pathfinder. "Los agujeros negros, las estrellas de neutrones y otros objetos que no emiten luz suenan exóticos, pero se cree que son un destino bastante típico para las estrellas en el cielo".
El problema con la detección de ondas gravitacionales es que son extremadamente débiles. Estudiarlos desde la Tierra también tiene sus propios desafíos especiales. El "ruido" gravitatorio, desde el movimiento de los océanos y la atmósfera hasta las vibraciones producidas por nuestros automóviles, inunda el planeta, le dice Weber a Stone. Pero cuando el LISA Pathfinder llega a su destino a más de 900, 000 millas de la Tierra, el silencio relativo podría dar a los científicos las pistas que necesitan para descubrir cómo encontrar estas ondas gravitacionales evasivas.
El único experimento que realizará el Pathfinder de LISA es aparentemente simple. La sonda medirá y mantendrá una distancia de 15 pulgadas entre dos pequeños bloques de oro y platino en caída libre de gravedad cero. Está equipado con un sistema láser para detectar cambios más pequeños que el ancho de un átomo. Jonathan Amos explica para la BBC que es como rastrear la distancia entre One World Trade Center en Nueva York y el edificio Shard en Londres mientras se rastrean cambios tan pequeños como una fracción del ancho de un cabello.
Pero aunque la sonda no detectará ondas gravitacionales por sí misma, este experimento podría demostrar que es posible medir con precisión la distancia entre dos objetos de prueba con extrema precisión.
"Hay toda una serie de medidas físicas de pequeñas mediciones de fuerza que queremos investigar para que podamos recurrir a la ESA y decir, 'esto funciona, estos son los efectos físicos que nos limitan, y los hemos estudiado cuantitativamente'". Weber le dice a Stone. "Si LISA Pathfinder tiene éxito, ese es un hito realmente importante".
La sonda pasará las próximas seis semanas viajando a una órbita estable entre el sol y la Tierra. Para marzo, los científicos de la ESA comenzarán a tomar medidas para determinar los límites del laboratorio con la esperanza de que allane el camino para una misión de seguimiento en la década de 2030 para finalmente estudiar las ondas gravitacionales.
Nota del editor, 7 de diciembre de 2015: el título y el resumen de esta historia se corrigieron para mostrar con mayor precisión que la sonda LISA Pathfinder no mide directamente las ondas gravitacionales, sino que es una tecnología que podría ayudar a los científicos a estudiar cómo la gravedad deforma el espacio-tiempo.
Despegue de Vega VV06 con LISA Pathfinder el 3 de diciembre de 2015 desde el puerto espacial de Europa, Guayana Francesa. Via ESA – Stephane Corvaja, 2015
