Técnica de imágenes térmicas resuelve un obstáculo clave en la astronomía de ondas gravitacionales

Las colisiones de agujeros negros, la fusión de estrellas de neutrones y las explosiones de supernovas son fenómenos cósmicos que se observan mediante interferómetros como LIGO, cuya sensibilidad depende del control meticuloso de sus espejos. Un equipo liderado por Jonathan Richardson, de la Universidad de California en Riverside, ha desarrollado un actuador de frente de onda que corrige deformaciones en la superficie de estos espejos aplicando patrones de calentamiento precisos. En un avance reciente, publicado en la revista *Classical and Quantum Gravity*, el grupo ha incorporado cámaras de imágenes térmicas para localizar con exactitud las zonas que requieren corrección, lo que podría eliminar la principal limitación en la sensibilidad de estas observaciones.

Desde la primera detección en 2015, la astronomía de ondas gravitacionales ha prosperado, y ahora se preparan dos grandes actualizaciones para LIGO (A+ y A#), junto con el diseño de una nueva generación de observatorios más potentes. Richardson describe esta transición como el paso de “una era de descubrimiento inicial” a “una era de ciencia de precisión”. Sin embargo, el aumento de potencia conlleva un desafío: los espejos absorben parte de la energía láser en forma de calor, lo que genera distorsiones que degradan la sensibilidad. Estas deformaciones inducidas por el calor eran el factor limitante principal. Para superarlo, el equipo probó la nueva tecnología en un espejo de 40 kg y 34 cm de diámetro, y descubrió que podían reconstruir las aberraciones ópticas combinando mediciones directas de la temperatura superficial con un modelo de flujo de calor en el material. El hallazgo más notable es que las cámaras termográficas necesarias ya están disponibles comercialmente y pueden calibrarse con los sensores Hartmann existentes en LIGO, lo que evita un largo proceso de desarrollo tecnológico.

Este avance allana el camino hacia interferometría de megavatio, pero el futuro inmediato apunta a Cosmic Explorer, un observatorio de nueva generación con brazos de 40 km y diez veces la sensibilidad de LIGO. Richardson y su equipo implementarán su investigación en este diseño base. Con esa sensibilidad, se espera detectar entre cientos de miles y millones de fusiones de agujeros negros y estrellas de neutrones al año, acercándose al borde del universo observable, unos 14 mil millones de años atrás. La utilización de tecnología existente y accesible acelera el progreso y consolida una nueva era en la detección de ondas gravitacionales.