LIGO i Virgo reprenen la recerca d'ones gravitacionals
Els detectors Virgo i LIGO estan preparats per començar, l'1 d'abril, el nou període d'observació, anomenat O3, amb participació de l'IFAE. S'espera que senyals procedents de la fusió de forats negres siguin molt comuns, fins a una per setmana.
Durant aquest període, que durarà un any, la Col·laboració LIGO-Virgo registrarà dades científiques de manera contínua, i els tres detectors operaran com un observatori global. Des d'agost de 2017, quan va acabar el segon període d'observació (anomenat O2), les dues col·laboracions han treballat intensament en els seus interferòmetres per millorar la sensibilitat i fiabilitat.
El 2015, després que LIGO comencés a observar per primera vegada en un programa actualitzat anomenat LIGO Avançat, aviat va fer història en fer la primera detecció directa d'ones gravitacionals. Les ondulacions van viatjar a la Terra procedents de la col·lisió de dos forats negres situats a 1.300 milions d'anys llum de distància - un descobriment que va conduir a la concessió del Premi Nobel en Física el 2017.
Des de llavors, la xarxa de detectors LIGO-Virgo ha descobert nou fusions addicionals de forats negres i un xoc explosiu de dues estrelles de neutrons. Aquest esdeveniment, etiquetat com GW170817, va generar no només ones gravitacionals sinó també llum, que va ser observada per dotzenes de telescopis terrestres i espacials.
S'espera que el resultat científic d'O3 sigui revolucionari, i potencialment revelarà nous senyals emocionants procedents de noves fonts com ara la fusió de sistemes binaris formats per un forat negre i una estrella de neutrons. O3 tindrà així mateix com a objectiu les ones gravitacionals de llarga durada, produïdes per exemple per estrelles de neutrons girant de manera no simètrica respecte al seu eix de rotació. No obstant això, la detecció de tals senyals, així com les d'aquelles procedents d'explosions supernova produïdes després del col·lapse de nuclis estel·lars i altres fonts, és encara un desafiament enorme i la col·laboració LIGO-Virgo està treballant per aconseguir aquest objectiu.
A més, gràcies a les actualitzacions de Virgo i LIGO, s'espera que senyals procedents de la fusió de forats negres, com ara GW150914, la primera detecció d'ones gravitacionals, siguin molt comuns, fins a una per setmana. Els científics també esperen observar potser fins a desenes de fusions d'estrelles de neutrons, com GW170817, que va obrir l'era de l'astronomia de multi-missatgers així com proporcionar revelacions en l'evolució de sistemes binaris, la física nuclear, la cosmologia i la física fonamental .
Cinc grups a Espanya estan contribuint a l'astronomia d'ones gravitacionals de LIGO-Virgo, en àrees que van des del modelatge teòric de les fonts astrofísiques fins a la millora de la sensibilitat del detector per als períodes d'observació actuals i futurs. Dos grups, a la UIB i el IGFAE-USC, formen part de la Col·laboració Científica LIGO, mentre que la Universitat de València (UV), el ICCUB i l'IFAE de Barcelona són membres de la Virgo.
Participació de l'Institut de Física d'Altes Energies (IFAE)
IFAE ha assumit responsabilitats significatives en l'experiment Virgo relacionades amb el control de la llum difusa dins de l'experiment. El grup ha jugat ja un paper important en la posada a punt de l'interferòmetre, prèvia al començament d'O3. Aquesta implicació energètica en l'experiment continuarà en aspectes relacionats amb operacions i l'actualització de l'interferòmetre. Per a això, IFAE està treballant en la construcció de nous deflectors instrumentats amb fotosensors al voltant dels miralls principals en les àrees suspeses, permetent un alineament molt més eficient i un ajust precís dels paràmetres de l'interferòmetre durant les operacions; una millor descripció dinàmica dels miralls utilitzant les distribucions de llum difusa i simulacions; i la supressió del desenvolupament d'alts modes en l'interferòmetre, conduint a patrons reconeixibles en la distribució de la llum en els deflectors.
L'equip de IFAE ha desenvolupat un programa d'investigació complet que se centra en aspectes relacionats amb física fonamental. Això inclou proves de models exòtics de Gravetat més enllà de la Relativitat General; recerques de forats negres primordials com a candidats de matèria fosca; la determinació precisa del factor d'expansió de l'Univers; i l'ús d'ones gravitacionals com a proves de la inflació i les transicions de fase en l'Univers primerenc. En col·laboració amb l'equip de IFAE en CTA / MAGIC i Cosmologia Observacional, el grup Virgo està en una posició privilegiada per aprofitar al màxim l'enfocament de l'astronomia de multimissatger.