A astronomía multimensajero acaba de nacer para abrir unha nova era na comprensión humana do universo. É a que combina os datos achegados polos telescopios de luz convencionais nos seus distintos espectros cos ofrecidos polas ondas gravitacionales. Os seus avances suporán tamén unha revolución tecnolóxica.
12 dic 2023 . Actualizado ás 19:32 h.E isto para que serve?, Están xustificadas investimentos multimillonarios para experimentos que, en principio, non teñen unha aplicación práctica directa? Os científicos, en xeral, e os físicos e astrofísicos en particular, temen estas preguntas. Non porque non as saiban contestar, senón porque intimamente pensan que satisfacer a curiosidade humana non ten prezo, como tampouco o ten coñecer como é realmente o mundo e o universo que nos rodea. Superado o shock inicial que lles produce o interrogante, a maioría dos físicos adoita responder cun lugar común: Internet naceu no CERN, o Laboratorio Europeo de Física de Partículas. Pero, en realidade, é un exemplo mínimo, porque boa parte da tecnoloxía ou dos avances que se atopan hoxe na sociedade xurdiron da investigación básica, de proxectos que, ao principio, non naceron cun fin práctico. Foi o coñecemento derivado dos seus traballos o que permitiu logo trasladalo ao mercado. E a investigación para detectar ondas gravitacionales, os tremores no tecido tempo que se propagan polo espazo á velocidade da luz a partir de violentos sucesos cósmicos como a fusión de buracos negros ou estrelas de neutróns, non é unha excepción. De principio, deu lugar á astronomía de ondas gravitacionales, que permite escoitar o universo máis aló da visión electromagnética en forma de luz que nos ofrecen os distintos telescopios, tanto os de luz visible, como os de raios x, raios gamma, infravermellos ou neutrinos. Pero agora, tras a recente detección dunha explosión de raios gamma a partir da partir da fusión dunha estrela de neutróns, o cal se detectou mediante ondas gravitacionales e telescopios de luz, tamén se sabe que é posible escudriñar o cosmos en todos os seus espectros. É o que se veu en chamar «astronomía multimensajero». Ou, o que é o mesmo, é coma se antes o cosmos poder ver nunha película muda en branco e negro e agora noutra sonora, en cor e en alta definición. O avance é revolucionario, e os descubrimentos que se agardan na comprensión do universo, tamén.
E todo empezou cun proxecto xurdido fai trinta anos que culminou coa detección en decembro do 2015 da primeira onda gravitacional. Todo foi posible grazas ao observatorio LIGO, que nas súas dúas sedes de Louisiana e Washington (EE.UU.) conta dous enormes interferómetros situados a varios quilómetros de distancia. E aquí é onde entra en xogo a tecnoloxía máis avanzada, ao límite do coñecemento humano, para facer posible un descubrimento para a historia. O proxecto norteamericano supuxo un investimento de máis de 500 millóns de euros, pero hai uns meses tamén empezou a funcionar en Pisa (Italia) o Virgo, posto en marcha por Italia e Francia, e tamén está previsto que ao longo dos próximos anos constrúanse en Alemaña, Xapón e India, sen contar co observatorio espacial eLISA que entrará en funcionamento na década dos 30. En todos os casos se requiren investimentos millonarios, necesarias para desenvolver unha tecnoloxía punta que, máis tarde ou máis cedo, tamén acabará tendo unha aplicación útil na sociedade, máis aló de consolidar unha nova astronomía que cambiará por completo o coñecemento humano do universo.
Buracos negros
«Os nosos detectores empregan tecnoloxía punta en termos de suspensións, illamentos sísmicos, potencia de láser e cámaras sen carga. Se me preguntas agora, non sabería dicirche exactamente que aplicación agárdase que teñan, pero ao final sempre acabará derivando en algo útil», admite o físico galego Juan Calderón Bustillo, que traballa no proxecto LIGO. No seu caso para afinar un programa que permita unha mellor detección de ondas gravitacionales procedentes de buracos negros. En realidade, todo apunta a que os novos desenvolvementos servirán para crear láseres máis precisos, sistemas de illamento ultraprecisos, sensores de alta fiabilidade ou novos programas informáticos para o manexo masivo de datos. E son só mínimos exemplos do que se agarda.
Nesta liña abunda Carlos F. Sopuerta, do Instituto de Ciencias do Espazo (CSIC-IECC) de Barcelona e líder da participación española na misión Lisa-Pathfinder, a exitosa demostración tecnolóxica que servirá para pór en marcha o observatorio espacial europeo de ondas gravitacionales. «Os avances tecnolóxicos que se agardan ?di? son múltiples, xa que os niveis de precisión nas medicións que se están acadando non teñen precedentes. Entre elas, láseres e a súa estabilidade, sistemas ópticos, sistemas sen carga e suspensión, algoritmos de extracción de sinais dixitais, desenvolvemento de ferramentas de análises de datos...» . O equipo español foi o encargado de deseñar e desenvolver o computador de a bordo da nave que controla os experimentos, que consistiron no lanzamento de dúas masas cúbicas en suspensión e libres de forzas non gravitatorias. Unha operación extremadamente complexa, pero necesaria para observar se nesa zona do espazo percíbese unha onda gravitacional. A proba funcionou, polo que se deu libre ao futuro observatorio espacial eLISA.
«LISA-Pathfinder ?explica Sopuerta? foi un éxito rotundo e deu lugar a que a ESA adopte LISA como a súa terceira misión de clase grande, cuxo obxectivo será detectar ondas gravitacionales de baixa frecuencia desde o espazo». Esta primeira fase do proxecto global requiriu un importante desenvolvemento tecnolóxico e a participación de empresas que se beneficiaron dos contratos millonarios promovidos pola Axencia Espacial Europea. E desta parte dos beneficios participaron empresas españolas, que sumaron dez millóns de euros. E é só o principio. A nova astronomía non só permitirá comprender mellor o universo, senón que tamén suporá un avance tecnolóxico.