LISA: Probando a Einstein nuevamente

Pese a lo aceptada que es, la Teoría General de la Relatividad de Albert Einstein (formulada en 1915) sigue siendo un postulado que cuenta con algunos puntos sin ser probados empíricamente. Sin embargo, cada vez que esta teoría ha sido puesta a prueba, ha salido victoriosa.

Sabemos lo que es la gravedad, o al menos, conocemos sus efectos. Sin la gravedad, la Tierra dejaría de orbitar alrededor del Sol y viajaría por cuenta propia en la Vía Láctea. La Vía Láctea misma se separaría, ya que las estrellas no podrían mantener la galaxia unida. Exactamente del mismo modo, la Luna dejaría su órbita alrededor de la Tierra y se alejaría en línea recta. Y todo lo que no está sujetado al suelo aquí en la Tierra sencillamente saldría flotando por el espacio. De hecho ni si quiera la Tierra exisitría

Si bien la gravedad es una parte común de nuestras vidas cotidianas, se trata de la fuerza más misteriosa del Universo.

Albert Einstein descubrió muchas cosas con respecto al funcionamiento del Universo. La mayoría de sus ideas han sido desafiadas mediante experimentos y observaciones, pero sus teorías triunfan una y otra vez.

Una de sus ideas era que los objetos causan la curvatura del espacio que los rodea. Pensaba que los objetos con una gran gravedad, como el Sol, curvan el espacio a su alrededor mucho más que los con menor gravedad. Los objetos que se mueven por el espacio siguen dicha curvatura. Cuando el espacio tiene una curvatura lo suficientemente pronunciada -como aquella alrededor del Sol- los planetas, asteroides y cometas que se desplazan a lo largo de la curva... ¡están en órbita! Si no fuera por la curvatura del espacio, todos ellos se desplazarían en línea recta por el espacio, alejándose del Sol. Y en realidad, de esto se trata la gravedad.

Las ondas gravitacionales se extienden 
alejándose de un sistema de estrellas binarias.

Si las masas curvan el espacio, entonces las masas muy grandes que se desplazan rápidamente por el espacio crearían ondulaciones en el espacio. Es así cómo Einstein predijo la existencia de las "ondas gravitacionales" (ondulaciones del espacio-tiempo), como si fueran ondulaciones en un gran estanque cósmico. Hasta ahora no ha sido posible detectar ninguna de estas ondas, aunque sí existen evidencias indirectas de ellas.

Las ondas gravitacionales más grandes serían causadas por sucesos donde están implicadas grandes masas, como por ejemplo, dos estrellas inmensas en órbita entre sí, o una estrella enorme que gira alrededor de un agujero negro, o dos agujeros negros en órbita entre sí.

Sin embargo, las ondas gravitacionales que provienen incluso de estos sucesos cósmicos, son muy débiles cuando nos llegan desde algún sistema estelar lejano, al igual que un sonido fuerte que está muy lejos nos puede parecer muy tenue.

Ilustración artística de la misión  LISA.

Es muy difícil detectar las ondas gravitacionales; por eso nunca antes hemos podido medirlas. Pero si pudiéramos hacerlo, nos podrían decir muchas cosas acerca del Universo, cosas que no podríamos averiguar de ningún otro modo. Sería igual que disponer de un sentido totalmente nuevo. Sería como oír al Universo por primera vez, cuando hasta ahora sólo habíamos podido mirarlo.

La Antena Espacial por Interferometría Láser (Laser Interferometer Space Antenna, LISA) es una misión espacial conjunta de la ESA y la NASA, que será capaz de detectar algunas de estas ondas gravitacionales, como si se tratara de un enorme micrófono astronómico que flota en el espacio buscando estas ondas.

LISA colocará tres naves espaciales en órbita alrededor del Sol, detrás de la Tierra. Las tres aeronaves estarían a una distancia de 4,8 millones de kilómetros entre sí, volando en una formación triangular y enviándose rayos láser. Cuando pasa cerca una onda gravitacional, estas ondulaciones del espacio suavemente desplazarían las aeronaves una distancia pequeñísima. Sin embargo, los rayos láser supersensibles que conectan las tres aeronaves (como si fuera una telaraña hecha de rayos luminosos) permitirían medir este minúsculo movimiento. De esta manera, las tres naves funcionarán como una especie de antena virtual gigante.

Agujero negro binario.

LISA buscará ondas gravitacionales provenientes de estrellas y agujeros negros. Por ejemplo, las ondas gravitacionales provenientes de dos agujeros negros en órbita entre sí... ¡podrían decirnos lo grandes (masivos) que son dichos agujeros negros y la rapidez de sus órbitas!

Sin embargo, debido a la complejidad tecnológica del proyecto, que contará con el mayor aparataje científico de la historia, recién se concretará en el año 2020.

Cuando las naves sean lanzadas, LISA nos ayudará a comprender mucho más sobre el espacio y cómo el Universo llegó a ser lo que es, y quizás incluso cómo cambiará en el futuro.

La siguiente animación 3D muestra el diseño y el funcionamiento de LISA. Comienza con el lanzamiento de los 3 satélites por medio de un cohete Delta, la separación, el despliegue en órbita, la utilización de los rayos láser, y algunos detalles del interior de las naves.