Advanced-LIGO se pone en funcionamiento

Ha comenzado la última búsqueda de ondas gravitacionales

El viernes, 18 de septiembre de 2015, a las 8.00 horas del Pacífico (15:00h GMT), empezó oficialmente el primer "período de observación" (en inglés science run) de los detectores avanzados de LIGO en los observatorios de Hanford WA y Livingston LA. Aunque esta es la fecha oficial del comienzo de este período de observación (O1), ambos detectores han estado en funcionamiento, en modo de prueba y tomando datos, durante las últimas semanas, permitiendo a técnicos, científicos e ingenieros ultimar ajustes para perfeccionar el instrumento y ponerlo a punto para la toma oficial de datos.

Aunque para algunos, el inicio de O1 sea un día como otro cualquiera, es un día para celebrar, ya que se produce después de cinco agotadores años de rediseño y completa reconstrucción de ambos interferómetros, en Hanford y Livingston, y es la culminación del trabajo realizado por centenares de ingenieros, personal cualificado y científicos en ambos observatorios, en Caltech y en el MIT, y que han contado con la ayuda de otros grupos de la colaboración científica de LIGO (LSC). Todo el personal en LIGO están entusiasmados con esta nueva etapa en la misión de LIGO.

Además, lo que lo diferencia O1 hoy es el alcance de la búsqueda de las ondas gravitacionales. Hoy en día, la comunidad astronómica en general se ha añadido al equipo. A partir de ahora, LIGO podrá pasar notificaciones a cualquiera de los 75 observatorios astronómicos de todo el mundo que han acordado, en cualquier momento, apuntar sus telescopios hacia el cielo en busca de señales de luz correspondientes a posibles detecciones de ondas gravitacionales.

"Es increíblemente emocionante y satisfactorio ver terminada la planificación, diseño, construcción, instalación y puesta en marcha de Advanced-LIGO de manera tan exitosa. ¡Enhorabuena a todo el equipo!” dice el doctor David Shoemaker, director del Laboratorio LIGO en el MIT.

El jefe de ingenieros de LIGO, Dennis Coyne añade: "Es muy satisfactorio darse cuenta que el trabajo duro de muchos excelentes científicos e ingenieros por fin ha llegado a buen puerto después de dos décadas de esfuerzo. ¡Espero que la naturaleza nos recompense!"

Los detectores de LIGO están buscando ondas gravitacionales provenientes de las profundidades del espacio. Estas ondas gravitacionales son perturbaciones en la curvatura del espacio-tiempo generadas por algunos de los eventos más violentos que ocurren en el Universo como las supernovas (explosiones de estrellas) o las colisiones y fusiones de agujeros negros y estrellas de neutrones (restos de estrellas masivas después de sus muertes termonucleares). Estos eventos son tan cataclísmicos que cuando se producen, hacen que el tejido del espacio mismo vibre como un tambor. Las ondulaciones del espacio-tiempo emanan en todas direcciones, viajando a la velocidad de la luz, lo que distorsiona físicamente todo a su paso. Pero cuanto más se alejan de su origen, más pequeñas se vuelven, hasta que, en el momento en que llegan a la Tierra, la distorsión espacial causada por las ondas gravitacionales es del orden de una mil millonésima el diámetro de un átomo. El detectar este inimaginablemente pequeño movimiento es para lo que están diseñados los detectores de LIGO.

Las ondas gravitacionales fueron predichas por Albert Einstein en 1916, como consecuencia de su teoría de la relatividad general. Estas ondas transportan información no sólo sobre los objetos que las producen, sino también sobre la naturaleza de la gravedad en condiciones extremas que no se puede obtener por otras herramientas astronómicas.

"Los intentos de detectar experimentalmente las ondas gravitacionales han estado en curso desde hace más de 50 años, y no se han encontrado todavía. Estas son poco frecuentes y con amplitudes exquisitamente pequeñas", dice David Reitze, director ejecutivo del programa de LIGO en Caltech.

Otro notable logro notable en este día es que los detectores avanzados de LIGO ya son tres veces más sensible que lo que fue LIGO-inicial al final de su vida útil observacional. Desde el momento que se han puesto es funcionamiento, los nuevos y mejorados LIGO, ya son capaces de escuchar las ondas gravitacionales producidas en lugares tan lejanos como a 225 millones de años luz (70 Mpc), en comparación con los 65 millones de años luz (20 Mpc) accesibles al final de la última búsqueda de LIGO (que concluyó en 2010). El triplicar el alcance de la distancia se traduce en aumentar 27 veces el volumen de espacio accesible a LIGO, hecho que aumenta considerablemente las posibilidades de detección.

Dr. Peter Fritschel, científico jefe del detector LIGO, intervino en este aspecto al inicio de O1:

"Todo el mundo está muy emocionado de comenzar el primer período de observación de Advanced-LIGO. En realidad estamos empezando esta toma de datos con una sensibilidad del instrumento que está en el extremo superior de nuestra meta para esta fase. Esto es un logro impresionante, y estamos muy ansiosos de ver los primeros resultados".

La Dra. Lisa Barsotti, investigadora principal en el Laboratorio LIGO, compartió su emoción por el comienzo de esta nueva era en la detección de ondas gravitacionales:

"Será necesario aún mucho trabajo para llegar a la sensibilidad de diseño final, pero mientras nos esforzamos para que estos detectores sean tan buenos como sea posible, debemos hacer una pausa por un segundo y estar orgullosos. Los detectores avanzados LIGO están en funcionamiento porque muchas personas no estaban "sólo" haciendo su trabajo, sino que dieron todo lo que tenían para construir un instrumento increíble. Ahora, si la naturaleza nos muestra un poco de cooperación, vamos realmente a hacer historia!"

Este primer período de observación tendrá una duración de 3 meses, durante los cuales ambos detectores en Washington y Louisiana operarán simultáneamente durante el mayor número posible de horas al día. Mantener en funcionamiento ambos interferómetros durante largos períodos de tiempo es todo un reto, pero asegurarse que ambos instrumentos están operando a la vez con la misma precisión es crucial para la misión de LIGO de detectar ondas gravitacionales. A medida que hayan más períodos de observación (science runs) en los meses y años venideros, los instrumentos serán afinados hasta alcanzar una sensibilidad 10 veces superior a la de LIGO-inicial, permitiendo escuchar las ondas gravitacionales generadas a distancias tan lejanas como 650 millones de años luz (200 Mpc).


El observatorio LIGO

El observatorio de interferometría láser de ondas gravitacionales (LIGO) consiste en dos instalaciones dentro de los Estados Unidos, ampliamente separadas entre sí — una en Hanford, Washington y la otra en Livingston, Louisiana — operadas de forma conjunta como un único observatorio. LIGO está dirigido por el Laboratorio LIGO, un consorcio del Instituto de tecnología de California (Caltech) y del Instituto de tecnología de Massachusetts (MIT). Patrocinado por la Fundación Nacional para la Ciencia, LIGO es un recurso internacional para la física y la astrofísica.

los científicos de LIGO en el trabajo

Los científicos de LIGO en el trabajo

La foto muestra a los científicos de LIGO en la sala de control de LIGO Hanford. Autor de la foto: Caltech/MIT/LIGO Lab.