La corteza lunar podría amplificar las ondas gravitacionales aproximadamente 10 veces, dic

Investigadores chinos han propuesto usar la Luna misma como detector natural de ondas gravitacionales. Sus cálculos sugieren que la corteza lunar no solo puede transmitir señales ultradébiles sino también amplificar las ondas gravitacionales en torno a 10 veces en ciertos rangos de frecuencia por debajo de los 10 milihercios —un rango actualmente casi inaccesible para los observatorios basados en la Tierra.

Los principales detectores de ondas gravitacionales de hoy —LIGO en EE. UU., Virgo en Italia y KAGRA en Japón— sobresalen en la detección de ondas de mayor frecuencia. Sin embargo, el ruido sísmico y otros ruidos terrestres los dejan prácticamente ciegos ante frecuencias más bajas. Esto ha impulsado esfuerzos continuos para explorar sitios de detección alternativos, desde observatorios espaciales hasta instalaciones subterráneas especiales.

En su nuevo estudio, el equipo modeló la estructura interna de la Luna para analizar cómo responde a ondas gravitacionales desde 1 milihercio hasta 1 hercio. Sus simulaciones revelan que en bandas de frecuencia específicas la corteza lunar actúa como un amplificador natural. Las regiones de gran altitud con cortezas espesas parecen las más prometedoras para detectores futuros, aunque algunos efectos de amplificación también podrían darse en las tierras bajas.

A primera vista, la idea suena inusual —pero está respaldada por la ciencia lunar previa. Las misiones Apolo de 1969 a 1977 desplegaron sismómetros en la Luna, recopilando extensos datos sobre los sismos lunares y el interior del satélite. Mientras tanto, ya están en desarrollo proyectos espaciales dirigidos a ondas gravitacionales de milihercios. La Antena Espacial Interferométrica Láser europea (LISA), programada para su lanzamiento a mediados de la década de 2030, tiene como objetivo detectar señales de binarias de enanas blancas, agujeros negros masivos y otras fuentes invisibles para LIGO.

Si estas nuevas estimaciones de amplificación lunar se confirman, la Luna complementaría en lugar de reemplazar misiones como LISA. El interés por la banda de bajas frecuencias de ondas gravitacionales está creciendo porque es donde se esperan señales tanto de binarias de enanas blancas como de fenómenos del universo primitivo. Las respuestas podrían llegar pronto a medida que nuevas misiones lunares comiencen a desplegar instrumentos científicos de nuevo —potencialmente en gran número en lugar de configuraciones aisladas.

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Cómo la corteza lunar amplifica las ondas gravitacionales de baja frecuencia

Las propiedades geológicas únicas de la corteza lunar le permiten realzar las señales de ondas gravitacionales en ciertas bandas de baja frecuencia. Su rigidez y espesor en las zonas de gran altitud pueden aumentar la amplitud de las ondas en el rango de milihercios, lo que la convierte en un prometedor amplificador natural. Este efecto podría mejorar las capacidades de detección más allá de lo que actualmente es posible con detectores terrestres.

Desafíos y potencial de la detección de ondas gravitacionales desde la Luna

A pesar de los beneficios de amplificación, desplegar detectores en la Luna enfrenta desafíos logísticos que incluyen las duras condiciones ambientales, las demoras en las comunicaciones y la infraestructura limitada. Sin embargo, la renovada exploración lunar podría facilitar el establecimiento de instrumentos científicos capaces de detectar estas ondas gravitacionales amplificadas, abriendo una nueva frontera en la astronomía.