LIGO y Virgo reanudan la búsqueda de ondas gravitacionales
Los detectores Virgo y LIGO están preparados para comenzar, el 1 de abril, el nuevo período de observación, llamado O3, con participación del IFAE. Se espera que señales procedentes de la fusión de agujeros negros sean muy comunes, hasta una por semana.
Durante este período, que durará un año, la Colaboración LIGO-Virgo registrará datos científicos de manera continua, y los tres detectores operarán como un observatorio global. Desde agosto de 2017, cuando terminó el segundo período de observación (llamado O2), las dos colaboraciones han trabajado intensamente en sus interferómetros para mejorar la sensibilidad y fiabilidad.
En 2015, después de que LIGO comenzara a observar por primera vez en un programa actualizado llamado LIGO Avanzado, pronto hizo historia al realizar la primera detección directa de ondas gravitacionales . Las ondulaciones viajaron a la Tierra procedentes de la colisión de dos agujeros negros situados a 1.300 millones de años luz de distancia – un descubrimiento que condujo a la concesión del Premio Nobel en Física en 2017.
Desde entonces, la red de detectores LIGO-Virgo ha descubierto nueve fusiones adicionales de agujeros negros y un choque explosivo de dos estrellas de neutrones. Ese evento, etiquetado como GW170817, generó no sólo ondas gravitacionales sino también luz, que fue observada por docenas de telescopios terrestres y espaciales.
Se espera que el resultado científico de O3 sea revolucionario, y potencialmente revelará nuevas señales emocionantes procedentes de nuevas fuentes tales como la fusión de sistemas binarios compuestos por un agujero negro y una estrella de neutrones. O3 tendrá asimismo como objetivo las ondas gravitacionales de larga duración, producidas por ejemplo por estrellas de neutrones girando de manera no simétrica con respecto a su eje de rotación. Sin embargo, la detección de tales señales, así como las de aquellas procedentes de explosiones supernova producidas tras el colapso de núcleos estelares y otras fuentes, es todavía un desafío enorme y la colaboración LIGO-Virgo está trabajando para conseguir este objetivo.
Además, gracias a las actualizaciones de Virgo y LIGO, se espera que señales procedentes de la fusión de agujeros negros, tales como GW150914, la primera detección de ondas gravitacionales, sean muy comunes, hasta una por semana. Los científicos también esperan observar quizás hasta decenas de fusiones de estrellas de neutrones, como GW170817, que abrió la era de la astronomía de multi-mensajeros así como proporcionó revelaciones en la evolución de sistemas binarios, la física nuclear, la cosmología y la física fundamental.
Cinco grupos en España están contribuyendo a la astronomía de ondas gravitacionales de LIGO-Virgo, en áreas que van desde el modelado teórico de las fuentes astrofísicas hasta la mejora de la sensibilidad del detector para los períodos de observación actuales y futuros. Dos grupos, en la UIB y el IGFAE-USC, forman parte de la Colaboración Científica LIGO, mientras que la Universitat de València (UV), el ICCUB y el IFAE de Barcelona son miembros de Virgo.
Participación del Instituto de Física de Altas Energías (IFAE)
IFAE ha asumido responsabilidades significativas en el experimento Virgo relacionadas con el control de la luz difusa dentro del experimento. El grupo ha jugado ya un papel importante en la puesta a punto del interferómetro, previa al comienzo de O3. Esta implicación energética en el experimento continuará en aspectos relacionados con operaciones y la actualización del interferómetro. Para ello, IFAE está trabajando en la construcción de nuevos deflectores instrumentados con fotosensores alrededor de los espejos principales en las áreas suspendidas, permitiendo a la postre un alineamiento mucho más eficiente y un ajuste preciso de los parámetros del interferómetro durante las operaciones; una mejor descripción dinámica de los espejos usando las distribuciones de luz difusa y simulaciones; y la supresión del desarrollo de altos modos en el interferómetro, conduciendo a patrones reconocibles en la distribución de la luz en los deflectores.
El equipo de IFAE ha desarrollado un programa de investigación completo que se centra en aspectos relacionados con física fundamental. Esto incluye pruebas de modelos exóticos de Gravedad más allá de la Relatividad General; búsquedas de agujeros negros primordiales como candidatos de materia oscura; la determinación precisa del factor de expansión del universo; y el uso de ondas gravitacionales como pruebas de la inflación y las transiciones de fase en el universo temprano. En colaboración con el equipo de IFAE en CTA/MAGIC y Cosmología Observacional, el grupo en Virgo está en una posición privilegiada para aprovechar al máximo el enfoque de la astronomía de multimensajero.