La Universitat de les Illes Balears (UIB) es una de las ocho institutciones científicas españolas que impulsa la puesta en marcha del Einstein Telescope, un nuevo observatorio terrestre de ondas gravitacionales en Europa, una propuesta que ya ha sido presentada en la hoja de ruta del Foro Estratégico Europeo para Infraestructuras de Investigación (ESFRI), el programa que describe las principales infraestructuras de investigación futuras en el continente.
El consorcio del Einstein Telescope, en el que participa la UIB desde el inicio, ha presentado la propuesta para incluir el proyecto para un futuro observatorio de ondas gravitacionales en la actualización de 2021 de la hoja de ruta del ESFRI.
El Einstein Telescope (TE) es el proyecto más ambicioso para un futuro observatorio terrestre de ondas gravitacionales de tercera generación. Su diseño conceptual ha tenido el apoyo de una subvención de la Comisión Europea. Ahora un consorcio de países europeos y de instituciones de investigación y universidades europeas han presentado oficialmente la propuesta, que tiene el apoyo político de cinco países europeos: Bélgica, Polonia, España y Holanda e Italia, que lidera la iniciativa. El consorcio del TE reúne una cuarentena de instituciones de investigación y universidades, incluyendo la UIB, de varios países europeos, contando también Francia, Alemania, Hungría, Noruega, Suiza y lo Reino Unido. El Observatorio Gravitacional Europeo (EGO) en Italia es la sede de transición.
La participación de la UIB en el consorcio del Einstein Telescope se ha vertebrado a través del grupo de investigación en Física Gravitacional: teoría y observación (GRAVITY) que lidera la doctora Alícia Sintes y que ha participado de manera importante y desde el principio en la investigación sobre las ondas gravitacionales a través de la colaboración científica LIGO.
En el marco de LIGO, los investigadores de la UIB han participado en hitos históricos para la ciencia, empezando por la primera detección de ondas gravitacionales de la historia, unas ondulaciones del espacio-tiempo que llegan a la Tierra a la velocidad de la luz procedentes de un fenómenos violentos del cosmos (como la fusión de agujeros negros). Este descubrimiento fue merecedor del premio Nobel de Física en 2017.
Más recientemente, también han participado en la detección del agujero negro más masivo que se ha encontrado nunca con ondas gravitacionales, lo que según los expertos plantea una nueva perspectiva sobre la física estelar y obliga a replantear algunas teorías.
La doctora menorquina Alícia Sintes ha publicado hace poco un artículo en el cual se establecen los criterios que se tendrían que seguir para elegir la futura ubicación de la Einstein Telescope. El artículo se ha publicado en la revista científica Review of Scientific Instruments.
El Einstein Telescope ha despertado un gran interés en la comunidad científica española implicada en onas gravitacionales, que incluye todos los centros que actualmente participan en programas terrestres (LIGO/Virgo/*KAGRA) y espaciales (LISA). Investigadores españoles han contribuido de forma significativa al desarrollo del programa de física de lo TE, así como a la preparación del informe de su diseño técnico.Además, motivados por el desarrollo de nuevas tecnologías y por los potenciales retornos significativos que puede suponer para la industria española, también se brindó un apoyo explícito por parte de instituciones de investigación, incluidas algunas como Infraestructuras Científicas y Técnicas Singulares (ICTS). En total, 23 instituciones españolas han apoyado a la iniciativa ESFRI, lo que supone un apoyo político formal de España a la candidatura del TE.
Actualmente, se evalúan dos localizaciones para ubicar la infraestructura TE: la Euroregión Mosa-Rin, en las fronteras entre Bélgica, Alemania y los Países Bajos, y en Cerdeña (Italia). Estos lugares están sometidos a estudio y los próximos cinco años se decidirá la ubicación.
Los sorprendentes logros científicos de Advanced Virgo (a Europa) y Advanced LIGO (en los EE. UU.) de los últimos cinco años iniciaron la era de la astronomía de ondas gravitacionales. La aventura empezó con la primera detección directa de ondas gravitacionales en septiembre de 2015 y continuó en agosto de 2017, cuando Advanced Virgo y Advanced LIGO observaron onas gravitacionales emitidas por dos estrellas de neutrones en fusión. Simultáneamente, las señales de este acontecimiento se observaron con una variedad de telescopios electromagnéticos (en la Tierra y en el espacio) en todo el rango de longitud de onda observable, desde ondas de radio hasta rayos gamma. Esto supuso el inicio de de la era de la astronomía multimensajero con ondas gravitacionales.
La reciente observación de Advanced Virgo y Advanced LIGO de la fusión de dos agujeros negros estelares para crear un agujero negro 142 veces más masivo que el Sol (el llamado Agujero Negro de Masa Intermedia) demostró la existencia de estos objetos previamente desconocidos en nuestro universo.
Y ahí entra la importancia de construir el Einstein Telescope y toda una nueva generación de observatorios, que servirán para aprovechar al máximo el potencial de esta nueva disciplina. El Einstein Telescope permitirá que los científicos detecten cualquier coalescencia de dos agujeros negros de masa intermedia en todo el universo y lo que contribuirá así a comprender su formación y evolución. Esto proporcionará información completamente nueva sobre el universo oscuro y aclarará los roles de la energía oscura y la materia oscura en la estructura del cosmos.
La TE explorará la física de los agujeros negros en detalle. Los agujeros negros son cuerpos celestes extremos que fueron descritos por la teoría de la relatividad general de Albert Einstein, pero también son lugares donde esta teoría puede no funcionar a causa del campo gravitacional extremadamente fuerte. La TE detectará miles de coalescencias de estrellas de neutrones por año, lo cual mejorará nuestra comprensión del comportamiento de la materia, en unas condiciones tan extremas de densidad y presión que no se pueden producir en ningún laboratorio. Además,dará la oportunidad de explorar la física nuclear que controla las explosiones de supernovas de las estrellas.
Estos desafíos científicos necesitan un nuevo observatorio capaz de observar ondas gravitacionales con una sensibilidad que como mínimo tenga un orden de magnitud mejor que los detectores actuales (la llamada segunda generación). El Einstein Telescope se ubicará en una nueva infraestructura y aplicará tecnologías que mejorarán drásticamente las actuales. Se espera que lo siga un proyecto complementario en los Estados Unidos, el Cosmic Explorer.
