La instalación del Observatorio de Onda Gravitacional del Interferómetro Láser (LIGO), en Hanford, Washington.Crédito: IMelo/Xinhua a través de Alamy
Diez años después del Descubrimiento histórico de ondas gravitacionalesy habiendo visto cientos más de estos Suminillos en el espacio-tiempo Desde entonces, los físicos dicen que recién están comenzando.
El 14 de septiembre de 2015, las instalaciones gemelas del Interferómetro láser Observatorio de onda gravitacional (LIGO)en Hanford, Washington y Livingston, Louisiana, sintió el fallecimiento de ondas en el espacio-tiempo que se había originado hace más de mil millones en el cataclísmico fusión de dos agujeros negrosmuchas galaxias de distancia.
La detección de ondas gravitacionales más claras, pero confirma la teoría de los agujeros negros de Hawking
Ese hito tomó Más de cuatro décadas de avances y mejoras heroicas en técnicas experimentales. Pero ver tales 'binarios' de agujeros negros ' ahora se ha convertido en rutina. Los detectores de LIGO: junto con sus observatorios hermanos Virgo, cerca de Pisa, Italia y Kagrabajo Monte Ikenoyama, Japón – han duplicado más o menos su sensibilidad En los últimos diez años, permitiéndoles monitorear una región del universo que sea el doble de ancho y contiene aproximadamente ocho veces más galaxias. «Vemos agujeros negros binarios cada tres días en promedio ahora, lo cual es bastante sorprendente para mí», dice David Reitze, físico del Instituto de Tecnología de California en Pasadena y director de los observatorios LIGO. «Solo va a mejorar».
Durante la próxima década, los equipos de los Estados Unidos y Europa esperan construir observatorios más grandes que puedan detectar ondas gravitacionales desde cualquier lugar del universo observable. Naturaleza Eche un vistazo a los planes de los científicos para la próxima generación de detectores de ondas gravitacionales.
Explorador cósmico
Los investigadores de ondas gravitacionales con sede en EE. UU. Queren construir el Cosmic Explorer (CE), un interferómetro similar a LIGO, pero con brazos en forma de L que son diez veces más largos, que se extiende 40 kilómetros. Si se construye y funciona según lo planeado, el CE debe recolectar 100,000 fusiones de hoyos negros cada año, esencialmente verlas donde sea que ocurran en el universo observable. Estos incluirán eventos que ocurrieron hace más de diez mil millones de años, cuando las galaxias estaban en su mayor creación y destrucción de estrellas y Hacer y fusionar agujeros negrosdice Reitze. «Realmente quieres poder sondear más atrás».
Cada año, el CE también recogería más de un millón de fusiones de objetos más ligeros llamados estrellas de neutrones – Una tasa de o uno cada varios segundos, dice Stefan Ballmer, físico de la Universidad de Syracuse en Nueva York.
Pero construirlo no será barato. Con sus brazos estirándose mucho más allá del horizonte, el CE se topará con la curvatura de la tierra. Si los puntos finales se construyen a nivel del suelo, los puntos intermedios tendrán que alcanzar unos 30 metros debajo de la superficie. Los físicos han estado explorando a los Estados Unidos para ubicaciones remotas que tienen forma naturalmente en forma de tazón, lo que podría reducir la necesidad de cavar. «Estamos ganando los sitios candidatos a una lista corta», dice Ballmer.
Actualizaciones de LIGO
Mientras tanto, un conjunto planificado de actualizaciones llamadas Ligo A# (A-Sharp) podría más del doble de la sensibilidad del Observatorio existente a principios de la década de 2030, y ayudar a probar la tecnología de vanguardia que eventualmente entrará en el CE. Las mejoras incluirán elevar la potencia de los láseres que corren por los brazos del interferómetro. El equipo de LIGO también planea instalar espejos suspendidos más pesados, más estables y más perfectamente reflectantes en los extremos de esos brazos. (Los interferómetros detectan ondas gravitacionales midiendo pequeños cambios en la cantidad de tiempo que tarda la luz del láser en rebotar entre los espejos).
Sin embargo, tanto el financiamiento continuo para mantener el LIGO como para cualquier actualización, y mucho menos las nuevas instalaciones con sede en los Estados Unidos, podrían estar en riesgo si el presidente Donald Trump logra su objetivo de Reducir severamente de la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU.la agencia que ha financiado la mayor parte de la construcción y operación de Ligo. El Congreso ha insinuado que podría prefiere cortes menos drásticossin embargo, y los investigadores siguen siendo esperanzados. «Creo que solo tenemos que esperar y ver», dice Reitze.
La impresión de un artista del telescopio Einstein, un observatorio de onda gravitacional subterránea con tres brazos de 10 km de largo dispuestos en un triángulo. Crédito: Marco Kraan (Nikhef)
