El Telescopio Einstein se llama así porque es un instrumento que se utilizará para «observar» las ondas gravitacionales que llegan a la Tierra desde el espacio profundo. Está dedicado a Albert Einstein, quien fue el primero en plantear la hipótesis de la existencia de estas ondas, como consecuencia de su teoría de la relatividad general. En realidad, más que observar, ET estará escuchando el universo, porque las ondas gravitacionales son como la voz, el eco de los eventos astrofísicos más extremos que ocurren en el cosmos, como la coalescencia de agujeros negros o estrellas de neutrones, o las explosiones de supernovas.

El proyecto ET contempla la construcción de una gran infraestructura subterránea que albergará un detector de ondas gravitacionales a una profundidad de entre 100 y 300 metros, para mantenerlo en condiciones de «silencio», aislándolo de las vibraciones producidas tanto por las ondas sísmicas como por las actividades humanas, que constituyen lo que se conoce como “ruido”, como fuente de perturbación para las mediciones que deberá realizar ET.

La idea del proyecto ET se basa en los éxitos de Virgo y LIGO, galardonados con el Nobel, cuyas observaciones desde 2015 -año del descubrimiento de las ondas gravitacionales- hasta la actualidad, han revolucionado nuestra forma de estudiar el universo, abriendo la era de la astronomía gravitacional – el estudio de los cuerpos celestes y el cosmos a través de las ondas gravitacionales – y la astronomía multimensajero –el estudio de un mismo fenómeno astrofísico a través de información procedente de variados mensajeros cósmicos: ondas gravitacionales, radiación electromagnética, neutrinos. Los descubrimientos sobre las ondas gravitacionales, en los que Italia ha desempeñado un papel destacado gracias al experimento Virgo, situado en el Observatorio Gravitacional Europeo (EGO) cerca de Pisa, han convertido este campo fundamental de la investigación en uno de los más prometedores.

En comparación con los interferómetros actuales, ET observará un volumen del universo aproximadamente mil veces mayor y, debido a las perspectivas que podrá abrir tanto en términos de nuevos conocimientos científicos como de innovación tecnológica, se considera un proyecto emblemático a escala internacional, hasta el punto de que está incluido en la Hoja de Ruta 2021 del ESFRI (Foro Estratégico Europeo sobre Infraestructuras de Investigación, por sus siglas en inglés), el organismo europeo que indica en qué infraestructuras científicas es crucial invertir en Europa, gracias a una propuesta liderada por Italia, apoyada por Bélgica, los Países Bajos, Polonia y España.

El Telescopio Einstein será un detector de ondas gravitacionales basado en los éxitos de la técnica de interferometría láser, utilizada en los experimentos LIGO y Virgo de segunda generación. Sin embargo, su sensibilidad mejorará considerablemente en comparación con los experimentos actuales, gracias al aumento del tamaño del detector y a la aplicación de tecnologías nuevas e innovadoras.

La idea original del proyecto contempla la presencia de un detector de forma triangular con lados de 10 kilómetros. A lo largo de sus brazos subterráneos, en el interior de tubos de ultra alto vacío, circularán haces láser que serán reflejados por espejos muy pulidos, para finalmente recomponerse y formar, superponiéndose, la llamada figura de interferencia. Cuando una onda gravitacional atraviesa el interferómetro, la longitud de los brazos oscila y, en consecuencia, los haces láser que circulan por su interior siguen trayectorias de diferentes longitudes, por lo que la figura de interferencia que se obtiene con su recomposición se modifica. ET medirá estas variaciones infinitesimales de una fracción de milmillonésima parte del diámetro de un átomo. Para lograr mediciones tan precisas, ET requiere tecnologías muy avanzadas, creadas ad hoc mediante un trabajo sinérgico de investigación y desarrollo entre la investigación y la industria. Actualmente, la colaboración científica estudia las tecnologías que utilizará el Telescopio Einstein, su geometría y su configuración.

Además de un interferómetro de forma triangular, que se construirá en un único lugar, los expertos también estudian la posibilidad de una configuración en forma de ele (L), con dos brazos perpendiculares, como la de los interferómetros actuales. En este segundo caso, el proyecto implicaría la creación de dos interferómetros gemelos, como los interferómetros estadounidenses actuales, que se construirían en dos sitios distintos a una distancia suficiente entre sí, para poder aumentar la eficacia en la localización de la fuente astrofísica de la onda gravitacional en el cielo.

Las ondas gravitacionales son uno de los campos de investigación más prometedores de la física fundamental, la astrofísica, la física nuclear y la cosmología: por eso no es de extrañar que un proyecto con un amplio impacto para el conocimiento y la innovación como el Telescopio Einstein haya atraído y siga atrayendo el interés científico y tecnológico de una vasta y heterogénea comunidad internacional, tanto europea como mundial. Como todos los grandes proyectos científicos, es decir, de la investigación científica a gran escala, que surge de una profunda capacidad de visión de futuro y de un proyecto innovador, que se basa en grandes experimentos y que requiere enormes inversiones conjuntas, ET también necesita un gran apoyo institucional y político, y la sinergia de capacidades científicas e industriales.

El proyecto ESFRI de ET está organizado como un consorcio, liderado por Italia y los Países Bajos, y cuenta con el apoyo político de Bélgica, Polonia y España. La comunidad ET lleva activa más de 15 años y, desde 2022, está organizada como una colaboración científica internacional, formada por aproximadamente 1.600 personas entre investigadores, ingenieros, técnicos y científicos de datos, pertenecientes a más de 230 instituciones repartidas en 27 países, tanto de Europa, con Francia, Alemania, Grecia, República Checa, Suiza, Reino Unido y Hungría, como del resto del mundo.

En la actualidad, el trabajo de científicos, ingenieros y técnicos se centra en la fase preparatoria (proyecto Fase Preparatoria del Telescopio Einstein, apoyado por el programa Horizonte Europa de la Comisión Europea), en particular, en el estudio de la configuración del detector, en el diseño y desarrollo de tecnologías facilitadoras, en la preparación de métodos de análisis de datos y en la creación de los modelos astrofísicos que se utilizarán para interpretar las mediciones y los datos recogidos. Además, se están realizando estudios de caracterización de los dos emplazamientos candidatos a albergar el Telescopio Einstein: uno en Cerdeña, en la zona de la mina abandonada de Sos Enattos, en la provincia de Nuoro, y otro cerca de la frontera entre Países Bajos, Bélgica y Alemania.