Una nueva carrera de observación para buscar ondas en el espacio-tiempo generadas por la colisión de agujeros negros y otros eventos cósmicos extremos llevará la astronomía de ondas gravitacionales al siguiente nivel, afirman los científicos.
Los instrumentos mejorados, algunos de los cuales utilizan tecnología construida por la Universidad de Cardiff, modelos de señales nuevos e incluso más precisos y métodos de análisis de datos más avanzados significan que la observación de 20 meses será la búsqueda más sensible de ondas gravitacionales hasta la fecha.
La mayor sensibilidad significa que la observación de tipos de fuentes de ondas gravitacionales aún por detectar, como ondas gravitacionales continuas y fondo de ondas gravitacionales, es más probable.
El profesor Patrick Sutton, de la Facultad de Física y Astronomía de la Universidad de Cardiff y presidente de la División de Ciencias de la Observación de la Colaboración Científica LIGO, dijo: “Los detectores mejorados podrán ver agujeros negros y estrellas de neutrones a distancias mucho mayores a través del Universo, lo que viene con el creciente desafío de comprender y eliminar todas las fuentes terrestres de perturbación de los detectores.
“Ya ha habido algunas señales interesantes durante la fase de puesta en servicio del detector, incluido el raro caso de un agujero negro que se traga una estrella de neutrones, por lo que todos están muy emocionados”.
La carrera de observación, conocida como O4, está dirigida por la colaboración LIGO-Virgo-KAGRA, que reúne a científicos de todo el mundo, incluidos expertos de la Facultad de Física y Astronomía de la Universidad de Cardiff, para buscar ondas gravitacionales utilizando una red de observatorios: LIGO. en los Estados Unidos, Virgo en Europa y KAGRA en Japón.
La profesora Katherine Dooley, del Instituto de Exploración de la Gravedad de la Facultad de Física y Astronomía de la Universidad de Cardiff, agregó: “Los detectores LIGO comenzarán a ser O4 aproximadamente un 30 % más sensibles que antes, debido al arduo trabajo de los comisionados en los sitios que lograron lograr niveles récord de potencia láser y estados comprimidos de luz en los interferómetros”.
La ejecución de O4 también mejorará la capacidad de los científicos para extraer más información física de los datos y mejorará las pruebas de la teoría de la relatividad general de Einstein y las inferencias sobre la verdadera población de estrellas muertas en el universo local.
El Dr. Ali James, investigador asociado de la Facultad de Física y Astronomía de la Universidad de Cardiff, dijo: “A medida que comencemos una nueva serie de observación, estaremos observando firmas de ondas gravitacionales con una sensibilidad de detección sin precedentes”.
“Estoy muy emocionado de ver cómo funcionan todas las nuevas tecnologías en el detector LIGO actualizado, en particular las nuevas lecturas del fotodetector con las que contribuimos al experimento y que desarrollé como parte de mi doctorado”.
Una fracción más grande del universo también se observará en O4 en comparación con las observaciones anteriores, lo que dará como resultado una tasa más alta de señales de ondas gravitacionales observadas.
Para hacer frente a la gran cantidad esperada de detecciones, los científicos han desarrollado un marco para el rápido desarrollo y generación de nuevos modelos.
El Dr. Fabio Antonini, del Instituto de Exploración de Gravedad de la Facultad de Física y Astronomía de la Universidad de Cardiff, agregó: “Durante el próximo año, se espera que el catálogo actual de alrededor de 100 eventos casi se duplique en tamaño.
“El nuevo conjunto de datos arrojará luz sobre cómo se forman estos agujeros negros y estrellas de neutrones, poniendo a prueba nuestra comprensión de las estrellas masivas”
Con información de Universidad de Cardiff
