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02.12.2013 (IEEC)

ESA decide los conceptos de las próximas Misiones Grandes (Large Missions)

El Universo Gravitacional será uno de los dos temas  científicos que serán explorados por las dos próximas grandes misiones (clase L) de la Agencia Espacial Europea (ESA) . Así  ha sido decidido hoy por el Comité del Programa Científico de la ESA (SPC). La misión sugerida para sondear el Universo Gravitacional es la Antena Espacial de Interferometría Láser evolucionada (eLISA). Con ella se estudiará el Universo de una manera única –totalmente diferente a la de cualquier otro observatorio espacial- mediante la detección de Ondas Gravitacionales. Las observaciones de las Ondas Gravitacionales desde el Espacio responderán a preguntas científicas clave sobre la astrofísica del amanecer cósmico y sobre la física y la evolución del Universo. De acuerdo con la decisión de la ESA, eLISA será la tercera misión de la clase L, siguiendo a JUICE y a Athena+.   "Estamos muy contentos con esta decisión. Nos va a proporcionar oportunidades de realizar investigaciones revolucionarias en astrofísica y física fundamental", dice Karsten Danzmann, portavoz designado de eLISA, director del Instituto Max Planck de Física Gravitacional (Instituto Albert Einstein/AEI) y profesor en la Universidad Leibniz de Hannover, Alemania. “Vamos a comenzar de inmediato a optimizar las tecnologías que ya están siendo desarrolladas para eLISA. Estas tecnologías clave tendrán su primera prueba en el espacio con el lanzamiento de a misión de la ESA LISA Pathfider (LPF) en el 2015”, apunta Danzmann.   La observación de las Ondas Gravitacionales desde el Espacio nos proporcionará una visión profunda y de gran alcance sobre los fundamentos de la gravedad, y sobre la teoría de Einstein que predijo la existencia de estas ondas en 1916. Un observatorio de Ondas Gravitacionales en el espacio nos mostrará los capítulos ocultos de la historia del Universo, escuchando las ondas producidas por los agujeros negros primigenios, por miles de estrellas binarias, y probablemente por la mismísima Gran Explosión (Big Bang).  Al ver cómo se estiran las ondas procedentes de los agujeros negros primigenios a medida que avanzan hacia nosotros a través del Universo en expansión, el observatorio incluso podría estudiar la misteriosa Energía Oscura.   La misión eLISA que se ha propuesto está diseñada para ser complementaria a los observatorios de Ondas Gravitacionales terrestres existentes y a los previstos para el futuro. Los observatorios de Ondas Gravitacionales, tanto los terrestres como los espaciales, buscan las ondulaciones en el tejido del espacio-tiempo producidas por los eventos más violentos del Universo, como la fusión de agujeros negros. Las Ondas Gravitacionales transportan información acerca de los fenómenos que las originaron y sobre la naturaleza de la gravedad, que no puede ser obtenida mediante el uso de otras herramientas astronómicas.     ***************************************** Antecedentes   El Universo Gravitacional El último siglo ha sido testigo de grandes avances en nuestra comprensión del Universo. Sabemos los ciclos de la vida de las estrellas, la estructura de las galaxias, los restos de la Gran Explosión, y tenemos un conocimiento general de cómo evolucionó el Universo. Hemos llegado muy lejos usando la radiación electromagnética como nuestra herramienta para observar el Universo. Sin embargo, la gravedad es el motor que está detrás de muchos procesos del Universo, y gran parte de su acción es oscura –no se emite radiación electromagnética. Abrir una ventana gravitacional hacia el Universo nos permitirá ir más lejos que con cualquier otra alternativa. La gravedad tiene su propio mensajero: Las Ondas Gravitacionales, ondulaciones en el tejido del espacio-tiempo. Viajan esencialmente inalteradas y nos permiten asomarnos a la formación de los primeros agujeros negros (semillas de los supermasivos que contemplamos hoy en día), llegando a  explorar hasta desplazamientos hacia el rojo tan grandes como z ~ 20 , antes de la época de la reionización cósmica. Mediciones exquisitas y sin precedentes de las masas y rotaciones propias de los agujeros negros harán posible rastrear la historia de los agujeros negros en todas las etapas de la evolución de las galaxias, y al mismo tiempo poner límites a cualquier desviación respecto de la métrica de Kerr de la Relatividad General. eLISA será la primera misión que estudiará el Universo entero mediante las Ondas Gravitacionales. eLISA es un monitor de todo el cielo, y ofrecerá una amplia visión de un cosmos dinámico utilizando las Ondas Gravitacionales como el nuevo y único mensajero para dar a conocer el Universo Gravitacional.  Nos proporcionará la visión más cercana que nunca hayamos tenido de los primeros procesos a energías del orden del TeV, teniendo fuentes garantizadas como los sistemas binarios de verificación en la Vía Láctea, y se podrá sondear todo el Universo, desde sus escalas más pequeñas alrededor de singularidades y agujeros negros, hasta las dimensiones cosmológicas.   El proceso de selección para los próximas grandes misiones de la ESA comenzó en Marzo de 2013, con una convocatoria de propuestas libres. Se presentaron más de 30, cubriendo una amplia gama de temas de Ciencias del Espacio. 22 proyectos fueron presentados en septiembre de 2013 ante la Comisión Senior de Estudios de la ESA (SSC) y la comunidad científica en general. Acto seguido el SSC, presidido por la Dra. Catherine Cesarsky, asesoró al director de la ESA de Ciencia y Exploración Robótica, Dr. Álvaro Giménez, en la selección de los temas científicos para L2 y L3. Como conclusión a este proceso, los temas científicos para las misiones de L2 y L3 han sido seleccionados por el Comité del Programa Científico de la ESA (SPC).   Los próximos pasos Un gran paso hacia la exploración del Universo Gravitacional será el lanzamiento de LISA Pathfinder en 2015, y el ensayo en el Espacio de las tecnologías clave para eLISA. Entre 2014 y 2020, la tecnología para eLISA será optimizada, seguido de la selección final de la misión y del compromiso de los socios internacionales. En 2024 se iniciará el desarrollo industrial, siendo la carga útil suministrada por el consorcio europeo que también ha proporcionado el hardware de vuelo para LISA Pathfinder. El lanzamiento de eLISA está previsto para 2034.