El observatorio de nueva generación Einstein Telescope, propuesto como potencial infraestructura del futuro

La propuesta para incluir el proyecto en la actualización de 2021 de la hoja de ruta del Foro Estratégico Europeo para Infraestructuras de Investigación (ESFRI) ha sido firmada por 40 instituciones europeas, ocho de ellas españolas. 

Investigadores españoles han contribuido de forma significativa al desarrollo del programa de física del proyecto, así como a la preparación del informe de su diseño técnico.

El Einstein Telescope (ET) es el proyecto más ambicioso para un futuro observatorio terrestre de ondas gravitacionales. El diseño conceptual de este observatorio pionero de tercera generación ha sido apoyado por una subvención de la Comisión Europea. Ahora, un consorcio de países europeos y de instituciones de investigación y universidades ha presentado oficialmente la propuesta para incluir la realización de dicha infraestructura en la actualización de 2021 de la hoja de ruta del Foro Estratégico Europeo para Infraestructuras de Investigación (ESFRI) [1]. 

El consorcio reúne a unas 40 instituciones de investigación y universidades de varios países europeos, incluidos Francia, Alemania, Hungría, Noruega, Suiza y Reino Unido. Del total de instituciones que firman la propuesta, ocho de ellas son españolas [2]. La iniciativa cuenta además con el apoyo político de Bélgica, Polonia, España y Holanda, liderados por Italia. El Observatorio Gravitacional Europeo (EGO) en Italia constituye su sede de transición. 

Los sorprendentes logros científicos de Advanced Virgo (en Europa) y Advanced LIGO (en EE.UU.) en los últimos 5 años iniciaron la era de la astronomía de ondas gravitacionales. La aventura comenzó con la primera detección directa de ondas gravitacionales en septiembre de 2015 y continuó en agosto de 2017 cuando ambos observatorios detectaron ondas gravitacionales emitidas por la fusión de dos estrellas de neutrones. Simultáneamente, las señales de este evento 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 marcó el comienzo de la era de la astronomía multi-mensajero con ondas gravitacionales.

Caption: Representación artística del Einstein Telescope. 
Credits: NIKHEF – Marco Kraan

La reciente observación de la fusión de dos agujeros negros para crear un agujero negro 142 veces más masivo que el Sol  —el llamado Agujero Negro de Masa Intermedia — demostró la existencia de tales objetos previamente desconocidos en nuestro Universo. El Einstein Telescope permitirá a los científicos detectar cualquier fusión de dos agujeros negros de masa intermedia en todo el universo y contribuir así a la comprensión de su formación y evolución. Esto arrojará nueva luz sobre el Universo Oscuro y aclarará los roles de la energía oscura y la materia oscura en la estructura del cosmos. ET explorará la física de los agujeros negros y detectará miles de fusiones de estrellas de neutrones mejorando nuestra comprensión del comportamiento de la materia en condiciones tan extremas de densidad y presión. Además, será posible explorar la física nuclear que controla las explosiones de supernovas de las estrellas.

Estos desafíos científicos necesitan un observatorio de nueva generación capaz de observar ondas gravitacionales con una sensibilidad de, al menos, un orden de magnitud mejor que los detectores actuales (la denominada segunda generación). El Einstein Telescope se ubicará en una nueva infraestructura y aplicará tecnologías que mejorarán drásticamente las actuales. Actualmente se están evaluando dos sitios para la realización de la infraestructura ET: Euregio Meuse-Rhine, en las fronteras de Bélgica, Alemania y los Países Bajos, y Cerdeña, Italia.  Se espera que le siga el proyecto complementario Cosmic Explorer en los EE.UU..

El Einstein Telescope ha despertado un gran interés en la comunidad científica española implicada en ondas gravitacionales, que incluye a todos los centros que actualmente participan en programas terrestres (LIGO / Virgo / KAGRA) y espaciales (LISA). Investigadores españoles han contribuido de forma significativa en el desarrollo del programa de física de ET, así como a la preparación del informe de su diseño técnico. Además, motivados por el desarrollo de nuevas tecnologías y los potenciales retornos significativos para la industria española, también se brindó un apoyo explícito por parte de instituciones de investigación, incluidas algunas “Infraestructuras Científicas y Técnicas Singulares” (ICTS). En total, hasta 23 instituciones españolas apoyaron la iniciativa ESFRI [3]. 

Notas

[1] El Foro Estratégico Europeo para Infraestructuras de Investigación (ESFRI) es el programa que describe las principales futuras infraestructuras de investigación en Europa.

[2] Relación de las Instituciones españolas firmantes de la propuesta ET ESFRI: Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), Institut de Ciències de l’Espai (ICE-CSIC), Institut de Ciències del Cosmos (ICCUB), Instituto de Estructura de la Materia (IEM), Institut de Física d’Altes Energies (IFAE), Instituto de Física Teórica (IFT-CSIC), Universitat de les Illes Balears (UIB) y Universitat de València (UV). 

[3] Relación de Instituciones españolas que apoyaron originalmente la candidatura ET ESFRI:  Institut de Ciències de l’Espai (ICE-CSIC), Institut de Ciències del Cosmos (ICCUB), ALBA Synchrotron, Barcelona Supercomputing Center (BSC), Laboratorio Subterráneo de Canfranc (LSC), Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT), Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), Instituto de Estructura de la Materia (IEM), Institut de Física d’Altes Energies (IFAE), Instituto de Física Corpuscular (IFIC-CSIC), Instituto de Física Teórica (IFT-CSIC), Port d’informació Científica (PIC), RedIris, Universidad de Alicante (UA), Universidad Autónoma de Madrid (UAM), Universitat de les Illes Balears (UIB), Universidad de Cádiz (UC), Universidad de Murcia (UMU), Universidad del País Vasco (UPV/EHU), Universidad Politécnica de Madrid (UPM), Universidad de Salamanca (USAL), Universidad de Santiago de Compostela (USC) y Universitat de València (UV). La candidatura fue también apoyada por la Sociedad Española de Relatividad y Gravitación (SEGRE). 

Enlaces

– IEEC
– ICE
– ICCUB
– ESFRI
– Einstein Telescope

Más información

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Imagen

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Caption: Representación artística de una onda gravitacional. 
Credits: JPL- Caltech

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Caption: Recreación de la infraestructura del del Einstein Telescope. 
Credits: NIKHEF – Marco Kraan

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