El MIT está construyendo un gigantesco detector de anomalías en el espacio-tiempo

El Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) planea construir el mayor observatorio de ondas gravitacionales del mundo. El gigantesco detector será tan grande como una pequeña ciudad y podrá captar nuevas y más pequeñas distorsiones del espacio-tiempo para ahondar en los eventos cósmicos más poderosos y antiguos del universo después del Big Bang.

TE PUEDE INTERESAR

El bombardero nuclear más avanzado y letal de la historia se prepara ya para despegar

Omar Kardoudi

Los observatorios de ondas gravitacionales identifican eventos cósmicos como la fusión de agujeros negros o de estrellas de neutrones. Estos eventos actúan como una gran roca tirada en un estanque, produciendo la cantidad suficiente de energía como para deformar el mismímismo tejido de la realidad temporal.

El nuevo observatorio del MIT se llama Cosmic Explorer y tendrá dos brazos en forma de ‘L’ de cuarenta kilómetros cada uno. Dentro de estos túneles, el detector medirá el tiempo que tardan dos rayos láser en desplazarse desde un mismo punto e identificará cualquier diferencia en sus tiempos de llegada, lo que podría ser señal del paso de una onda gravitacional.

La National Science Foundation de EEUU será la encargada de su construcción. Contará con una financiación de nueve millones de dólares durante los próximos tres años.

Diez veces mayor que LIGO

El Cosmic Explorer será diez veces más grande que el Observatorio de Ondas Gravitacionales (LIGO en sus siglas en inglés) de Louisiana que ya operan el MIT y Caltech. Este observatorio hizo historia en 2015 al confirmar la existencia de las ondas gravitacionales, como predijo la teoría de la relatividad de Einstein.

“El Cosmic Explorer es como un LIGO gigante. Los detectores LIGO tienen cuatro kilómetros de largo por cada brazo y el Cosmic Explorer tendrá 40 kilómetros de lado (...) La señal que obtenemos de una onda gravitacional es esencialmente proporcional al tamaño de nuestro detector, por eso son tan grandes”, explica Matthew Evans, director del proyecto y profesor de física en el MIT en una entrevista para el propio instituto.

La primera onda gravitacional observada se llamó GW150914 y los científicos creen que fue provocada por la fusión de dos agujeros negros. En 2017, los investigadores Rainer Weiss, Barry Barish y Kip Thorne recibieron el Premio Nobel de Física en 2017 por su trabajo en el LIGO.

El observatorio de Louisiana cuenta con dos detectores gemelos situados en distintos lugares de EEUU, un conjunto similar de detectores, Virgo, que funciona en Italia y KAGRA, en Japón. En conjunto, esta red de observatorios captan cada pocos días señales procedentes de ondas gravitacionales. Ahora, los científicos esperan que el Cosmic Explorer aumente esa frecuencia a una señal cada pocos minutos.

Qué podrá descubrir el Cosmic Explorer

En este momento, con la sensibilidad de LIGO, podemos ver fuentes de hace unos 1.500 millones de años. “Parece lejos, pero comparado con el tamaño del universo, que tiene entre 13.000 y 14.000 millones de años, está bastante cerca, explica Salvatore Vitale, coinvestigador del proyecto y profesor del MIT. “Nos estamos perdiendo etapas importantes de la historia del universo. Sería estupendo poder acceder a las fuentes que se formaron en esa época”.

El cosmic explorer también podrá ver las fuentes de forma mucho más clara. En la actualidad, LIGO puede detectar un evento con una relación señal/ruido de 30, es decir, bastante fuerte pero difícil de caracterizar. Esa misma señal, procedente del Cosmic Explorer, tendría una relación señal/ruido de 3.000, según Vitale. Muchas de las mediciones mejorarán, asegura: “Creemos que el Cosmic Explorer podría detectar cientos de miles de agujeros negros binarios y hasta un millón de fusiones de estrellas de neutrones al año”.

Los científicos ven probable que, para mediados de la década de 2030 y en función de la financiación, construyan un nuevo Cosmic Explorer para jubilar a los LIGO. El Cosmic Explorer formará parte de un trabajo conjunto con otros detectores de nueva generación en desarrollo, como la misión espacial LISA de la Agencia Espacial Europea —cuyo lanzamiento está previsto para mediados de la década de 2030— y el Telescopio Einstein en Europa. “Todos estos grupos son colegas, más que competidores, con los que prevemos trabajar. En este campo, se llega más lejos trabajando juntos”, afirma Evans.