Os detectores LIGO e Virgo entram em sincronia com a busca por ondas gravitacionais que duram um ano

Os físicos não vão estar brincando no dia 1 de abril no Observatório de Ondas Gravitacionais com Interferômetro a Laser no estado de Washington e Louisiana, ou no detector de ondas gravitacionais de Virgem na Itália. Em vez disso, todos eles estarão se preparando para a busca mais séria já realizada por sinais de fusão de buracos negros, colisão de estrelas de nêutrons - e talvez a primeira detecção de um mashup envolvendo ambos os fenômenos exóticos.

Ambos os experimentos foram melhorados significativamente desde sua última corrida observacional, resultando em um aumento combinado de cerca de 40% na sensibilidade. Isso significa que mais esmagamentos cósmicos devem ser detectados, a distâncias mais distantes. Há também uma chance melhor de determinar precisamente onde ocorrem as colisões cósmicas, aumentando as chances de acompanhar outros tipos de observações.

“Com nossos três detectores agora operacionais em uma significativa melhora Sensibilidade, a rede global de detectores LIGO-Virgo permitirá uma triangulação mais precisa das fontes de ondas gravitacionais ”, disse Jo van den Brand, um astrônomo holandês que atua como porta-voz da Virgo Collaboration da Europa, em um comunicado à imprensa. "Este será um passo importante em direção à nossa busca pela astronomia multi-mensageira."

A astronomia multi-mensageiro envolve olhar para a mesma fonte com uma grande variedade de instrumentos, focando em diferentes comprimentos de onda eletromagnéticos e novas formas. de olhar para o universo. Foi assim que a primeira observação de uma fusão de estrelas de nêutrons foi realizada em 2017.

As detecções de buracos negros do LIGO já ganharam um prêmio Nobel de física para três dos líderes do projeto, e quem sabe? Não poderia haver futuras descobertas dignas de Nobel esperando para ser feito durante a corrida de um ano que deve começar 01 de abril. Por exemplo, os físicos ainda não detectaram a assinatura da onda gravitacional que deve acompanhar a colisão de um buraco negro e um nêutron star.

Esta será a terceira corrida de observação do programa LIGO Avançado, e a primeira desde que os detectores LIGO foram desligados em agosto 2017 para grandes atualizações.

Os detectores do LIGO em Hanford, Washington, e perto de Livingston, Louisiana, procuram ondulações de escala subatômica no tecido do espaço-tempo que são causadas por gravitacional Distúrbios de onda geraram muitos milhões de anos-luz de distância. As ondulações são medidas procurando-se padrões de interferência nos feixes de laser indo e voltando entre os espelhos em uma rede em forma de L de túneis de 4 km de extensão. . Os dois detectores do LIGO são colocados a mais de 1.500 milhas de distância para servir como uma verificação dupla para cada detecção. O detector de Virgem na Itália fornece uma verificação tripla e torna possível descobrir de onde vem uma onda gravitacional.

Para a próxima corrida, a potência do laser foi dobrada e a maioria dos espelhos nos detectores foi substituída por equipamentos de melhor desempenho. "Tivemos que quebrar as fibras que seguram os espelhos e remover cuidadosamente as lentes e substituí-las", disse Calum Torrie, do LIGO. engenheiro mecânico-óptico na Caltech. “Foi um enorme empreendimento de engenharia.”

A equipe do LIGO também aproveitou a física quântica para melhorar a relação sinal-ruído para ondas gravitacionais. As atualizações empregam uma técnica chamada “apertar” para mudar a incerteza causada por flutuações aleatórias de fótons no detector da fase das ondas de luz para sua amplitude. Isso é um truque legal, porque medir a fase das ondas de luz é fundamental para detectar ondas gravitacionais. Medir a amplitude é menos crucial.

Como resultado das atualizações, o LIGO deve estender seu alcance para a detecção de fusões de estrelas de nêutrons de 360 ​​milhões de anos-luz a uma média de 550 milhões de anos-luz. >

"Uma das coisas que nos satisfaz os engenheiros é saber que todos os nossos upgrades significam que o LIGO pode agora ir mais longe no espaço para encontrar os eventos mais extremos do nosso universo", disse Torrie. < O LIGO é financiado pela National Science Foundation e operado pelo Caltech e pelo MIT, com cerca de 1.300 cientistas de todo o mundo na Colaboração Científica do LIGO. O detector de Virgem é hospedado no Observatório Gravitacional Europeu em Pisa, na Itália, e é financiado por centros de pesquisa na França, Itália e Holanda. A Virgo Collaboration tem cerca de 350 cientistas, engenheiros e técnicos de institutos na Bélgica, França, Alemanha, Hungria, Itália, Holanda, Polônia e Espanha.

Via: Geek Wire