La Universidad de las Illes Balears ocupa una posición de liderazgo en la investigación internacional sobre las ondas gravitacionales. Es la tercera institución que más personal aporta al consorcio de la misión espacial LISA, con que la Agencia Espacial Europea (ESA) quiere poner en órbita el futuro observatorio espacial de ondas gravitacionales, en colaboración con la NASA y la comunidad científica internacional.

En total, 22 investigadores del grupo de investigación en Física Gravitacional: Teoría y Observación (GRAVITY), que lidera la doctora Alícia Sintes, y del grupo de Relatividad y Gravitación (GRG), que lidera el doctor Carles Bona, participan en el consorcio de la misión LISA. Todos los investigadores son también miembros del Instituto de Aplicaciones Computacionales de Código Comunitario (IAC3) de la UIB.

La participación de los investigadores de la UIB en la misión LISA se lleva a cabo, principalmente, a través de dos proyectos. El primero es el proyecto «Tecnologías avanzadas para la exploración del universo y sus componentes» (SINCO2022/6719), que ha obtenido financiación del Ministerio de Ciencia e Innovación (fondo MRR) y la Consejería de Fondos Europeos, Universidad y Cultura, con fondo NextGenerationEU de la Unión Europea (PRTR-C17.I1), a través del programa de I+D+i en el marco del Plan Complementario de Astrofísica y Física de Altas Energías.

Misión espacial europea LISA

El segundo proyecto es «De LIGO a LISA: hacia una nueva era de la astronomía de ondas gravitacionales» (GWera) (PRD2018/24), que ha obtenido financiación del Gobierno de las Illes Balears a través de la Dirección General de Política Universitaria e Investigación mediante el fondo para el impulso del turismo sostenible.

Asimismo, los investigadores del grupo GRAVITY han asumido responsabilidades destacadas en el marco de la misión LISA. Es el caso de la doctora Anna Heffernan, contratada posdoctoral, que codirige el equipo de trabajo de LISA encargado de coordinar y supervisar el desarrollo de plantillas de forma de onda para el análisis de señales de la misión LISA. La doctora Heffernan es, también, miembro del grupo dedicado a la gestión de la comunicación interna de LISA.

Además, el doctor Sascha Husa, profesor contratado doctor del Departamento de Física de la UIB e investigador principal de la UIB dentro de este consorcio, lidera un paquete de trabajo dedicado a la elaboración de modelos de formas de onda de sistemas binarios de agujeros negros para LISA.

¿Por qué un observatorio en el espacio?

Las detecciones directas de ondas gravitacionales procedentes de la fusión de agujeros negros realizadas por los observatorios de la colaboración científica LIGO, en las cuales ha participado la UIB a través del grupo GRAVITY, se han limitado hasta ahora a objetos que tienen masas de unas cien veces la del Sol y que producen señales de alta frecuencia. Las fuentes con masas mucho más grandes, como las fusiones de agujeros negros masivos en los centros de las galaxias, producen señales a frecuencias mucho más bajas, que son hoy por hoy indetectables en la Tierra.

El objetivo de la misión LISA es poner en órbita, previsiblemente en 2034, un observatorio espacial de ondas gravitacionales formado por tres sondas espaciales con una longitud de brazo de 2,5 millones de kilómetros. Estas sondas escanearán el cielo buscando signos de ondas gravitacionales provenientes de distorsiones del espacio-tiempo mientras siguen la Tierra durante su órbita alrededor del Sol. Este detector gigante permitirá captar las ondas gravitacionales, entre muchas fuentes, de agujeros negros en órbita que son centenares de millones de veces más masivos que el Sol. LISA tiene que permitir descubrir las partes del universo que permanecen invisibles por otros medios, como los agujeros negros supermasivos, el big bang y otros objetos todavía desconocidos. Así, se mejorará el conocimiento que se tiene sobre el comienzo, la evolución y la estructura del universo.