Vista aérea del sitio de Virgo que muestra el edificio Mode-Cleaner, el edificio Central, el brazo oeste de tres kilómetros de largo y el comienzo del brazo norte. Los otros edificios incluyen oficinas, Talleres de trabajo, salas de informática y sala de control del interferómetro. Crédito:La colaboración Virgo / CCO 1.0
En agosto, Los detectores en dos continentes registraron señales de ondas gravitacionales de un par de agujeros negros que chocaban. Este descubrimiento anunciado hoy, es la primera observación de ondas gravitacionales por tres detectores diferentes, marcando una nueva era de mayor conocimiento y localización mejorada de eventos cósmicos ahora disponible a través de observatorios de ondas gravitacionales en red global.
La colisión se observó el 14 de agosto a las 10:30:43 a.m. Hora universal coordinada (UTC) utilizando los dos detectores del Observatorio de ondas gravitacionales de interferómetro láser (LIGO) financiados por la National Science Foundation (NSF) ubicados en Livingston. Luisiana, y Hanford, Washington, y el detector Virgo, financiado por CNRS e INFN y ubicado cerca de Pisa, Italia.
La detección por parte de LIGO Scientific Collaboration (LSC) y la colaboración de Virgo es la primera señal de onda gravitacional confirmada registrada por el detector Virgo. Un artículo sobre el evento, una colisión designada como GW170814, ha sido aceptado para su publicación en la revista Cartas de revisión física .
"Hace poco más de un año y medio, NSF anunció que su Observatorio de ondas gravitacionales con interferómetro láser había realizado la primera detección de ondas gravitacionales, que resultó de la colisión de dos agujeros negros en una galaxia a mil millones de años luz de distancia, "dijo la directora de NSF France Córdova." Hoy, estamos encantados de anunciar el primer descubrimiento realizado en asociación entre el observatorio de ondas gravitacionales Virgo y la Colaboración Científica LIGO, la primera vez que estos observatorios observaron una detección de ondas gravitacionales, ubicado a miles de millas de distancia. Este es un hito emocionante en el creciente esfuerzo científico internacional para descubrir los extraordinarios misterios de nuestro universo ".
LIGO opera dos sitios de detectores:uno cerca de Hanford en el este de Washington, y otro cerca de Livingston, Luisiana. El sitio del detector Livingston se muestra aquí. Crédito:Colaboración LIGO
Las ondas gravitacionales detectadas, ondas en el espacio y el tiempo, se emitieron durante los momentos finales de la fusión de dos agujeros negros, uno con una masa aproximadamente 31 veces mayor que la de nuestro sol, el otro tiene aproximadamente 25 veces la masa del sol. El evento, ubicado a unos 1.800 millones de años luz de distancia resultó en un agujero negro giratorio con aproximadamente 53 veces la masa de nuestro sol, lo que significa que aproximadamente tres masas solares se convirtieron en energía de ondas gravitacionales durante la coalescencia.
"Este es solo el comienzo de las observaciones con la red habilitada por Virgo y LIGO trabajando juntos, ", dice el portavoz de LSC, David Shoemaker, del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT)." Con la próxima carrera de observación prevista para el otoño de 2018, podemos esperar tales detecciones semanalmente o incluso con más frecuencia ".
LIGO ha pasado a ser un detector de ondas gravitacionales de segunda generación, conocido como Advanced LIGO, que consta de dos interferómetros idénticos. Inicio de operaciones en septiembre de 2015, Advanced LIGO ha realizado dos ejecuciones de observación. La segunda carrera de observación, "O2, "comenzó el 30 de noviembre, 2016, y terminó el 25 de agosto de 2017.
El detector de Virgo, también ahora un detector de segunda generación, se unió a la carrera de O2 el 1 de agosto, 2017 a las 10 a.m. UTC. La detección en tiempo real el 14 de agosto se activó con datos de los tres instrumentos LIGO y Virgo.
Vista del detector LIGO en Hanford, Washington. La investigación de LIGO es llevada a cabo por la Colaboración Científica LIGO, un grupo de más de 1, 000 científicos de universidades de Estados Unidos y otros 14 países. Crédito:Laboratorio LIGO
"Es maravilloso ver una primera señal de ondas gravitacionales en nuestro nuevo detector Advanced Virgo solo dos semanas después de que oficialmente comenzara a tomar datos, "dice Jo van den Brand de Nikhef y Vrije Universiteit Amsterdam, portavoz de la colaboración Virgo. "Esa es una gran recompensa después de todo el trabajo realizado en el proyecto Advanced Virgo para actualizar el instrumento durante los últimos seis años".
Cuando un evento es detectado por una red de tres detectores, el área en el cielo que probablemente contenga la fuente se reduce significativamente, mejorando la precisión de la distancia. La región del cielo para GW170814 tiene un tamaño de solo 60 grados cuadrados, más de 10 veces más pequeño que el tamaño utilizando los datos disponibles solo de los dos interferómetros LIGO.
"Ser capaz de identificar una región de búsqueda más pequeña es importante, porque se espera que muchas fusiones de objetos compactos, por ejemplo, las que involucran estrellas de neutrones, produzcan emisiones electromagnéticas de banda ancha además de ondas gravitacionales, "dice Laura Cadonati de Georgia Tech, portavoz adjunto de la Colaboración Científica LIGO. "Esta información de puntería de precisión permitió a 25 instalaciones asociadas realizar observaciones de seguimiento basadas en la detección de LIGO-Virgo, pero no se identificó ninguna contraparte, como se esperaba para los agujeros negros ".
"Con esta primera detección conjunta de los detectores Advanced LIGO y Virgo, hemos dado un paso más en el cosmos de ondas gravitacionales, "dice David H. Reitze de Caltech, director ejecutivo del Laboratorio LIGO. "Virgo ofrece una nueva y poderosa capacidad para detectar y localizar mejor las fuentes de ondas gravitacionales, uno que sin duda conducirá a resultados emocionantes e inesperados en el futuro ".
