Los detectores Virgo y Ligo reanudarán el 1 de abril la búsqueda de "arrugas en el espacio-tiempo", señales de ondas gravitacionales y otros fenómenos, una parte de la cual lidera la Universidad de las Islas Baleares (UIB).
En la nueva campaña de observación O3, el grupo investigador internacional buscará ondas continuas provenientes de estrellas de neutrones desconocidas, así como las señales transitorias emitidas tras la fusión de dos estrellas de neutrones, ha informado la UIB en un comunicado.
Se espera que el resultado científico de O3 sea revolucionario, con la posibilidad de revelar nuevas señales procedentes de nuevas fuentes, como la fusión de sistemas binarios compuestos por un agujero negro y una estrella de neutrones.
O3 tendrá también como objetivo las ondas gravitacionales de larga duración, producidas, por ejemplo, por estrellas de neutrones que giran de manera no simétrica respecto de su eje de rotación. La detección de aquellas señales, así como de los procedentes de explosiones supernova producidas después del colapso de núcleos estelares y otras fuentes, es todavía un desafío enorme, y la colaboración Ligo-Virgo trabaja para cumplir este objetivo.
Además, gracias a las actualizaciones de Virgo y Ligo, se espera que las señales procedentes de la fusión de agujeros negros, como GW150914, la primera detección de ondas gravitacionales, sean muy comunes, de hasta una por semana.
Los científicos también esperan observar hasta decenas de fusiones de estrellas de neutrones, como GW170817, que abrió la era de la astronomía de multimensajeros y proporcionó revelaciones en la evolución de sistemas binarios, la física nuclear, la cosmología y la física fundamental.
El detector europeo Virgo, con base en Italia en el Observatorio Gravitacional Europeo (EGO, por sus siglas en inglés), y los detectores gemelos de Ligo, financiados por la NSF, y situados en Washington y Luisiana (en Estados Unidos), comenzarán a tomar datos para convertirse, conjuntamente, en el observatorio de ondas gravitacionales más sensible hasta la fecha.
Durante este periodo, 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 periodo de observación (llamado O2), las dos colaboraciones han trabajado intensamente en sus interferómetros para mejorar su sensibilidad y fiabilidad.
El científico en jefe del detector Ligo, Peter Fritschel, asegura que para la tercera etapa de observación, los investigadores han logrado "mejoras significativamente importantes respecto de la sensibilidad de los detectores del último periodo".
La sensibilidad del detector se suele dar en términos de la distancia desde la que se puede observar la fusión de un sistema binario de estrellas de neutrones. Durante O2, Virgo Avanzado podía observar eventos asociados a estrellas de neutrones hasta una distancia de 88 millones de años luz.
"Con Ligo y Virgo observando juntos el próximo año, detectaremos con seguridad muchas más ondas gravitacionales y de más tipos de fuentes que nunca. Estamos ansiosos por ver también nuevos acontecimientos, como la colisión de un agujero negro y una estrella de neutrones", ha asegurado.
En 2015, después de que Ligo comenzara a observar por primera vez con un programa actualizado, pronto hizo historia al hacer 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 de Física en 2017.
Desde entonces, la red de detectores Ligo-Virgo ha descubierto nuevas fusiones adicionales de agujeros negros y un choque explosivo de dos estrellas de neutrones.
Este evento, etiquetado como GW170817, generó no sólo ondas gravitacionales, sino también luz, que fue observada por docenas de telescopios terrestres y espaciales.
Nuevas detecciones
Jo Van Den Brand, del Nikhef (Dutch National Institute for Subatomic Physics) de la Universidad de Amsterdam y portavoz de la colaboración Virgo, considera que con los tres detectores operativos y mejorados, se prevé que puedan hacer "varias nuevas detecciones".
"Además, permitirá la triangulación precisa de las fuentes de ondas gravitacionales. Esto será un paso importante hacia nuestra búsqueda en la astronomía de multimensajeros, fenómenos astronómicos observables por diferentes canales, como la luz y las ondas gravitacionales", señala Van Den Brand.
"Ir desde la época pionera que llevó al descubrimiento histórico hasta la época actual de observaciones, en el que el interferómetro y la infraestructura deberán operar impecablemente 24 horas al día, 7 días a la semana, durante un año completo, era y sigue siendo un desafío considerable", dice el director de EGO, Stavros Katsanevas.
"La calidad de los datos registrados por los instrumentos es un factor determinante para detectar señales de ondas gravitacionales enterradas en el ruido y medir sus propiedades", añade Nicolas Arnaud, investigador del CNRS y coordinador de caracterización del detector de EGO y Virgo.
Hay cinco grupos en España que contribuyen 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, el de la UIB y la IGFAE-USC, forman parte de la colaboración científica Ligo, mientras que la Universidad de Valencia (UV), la ICCUB y el IFAE de Barcelona son miembros de Virgo.
