LIGO y Virgo colaboran en la detección de ondas gravitatorias.

Ondas gravitacionales de una fusión de agujeros negros binarios observada por LIGO y Virgo.

Detector Virgo, imagen aérea.

La Colaboración Científica LIGO y la colaboración Virgo reportan la primera detección conjunta de ondas gravitatorias con los detectores LIGO y Virgo. Esta es la cuarta detección anunciada de un sistema de agujero negro binario y la primera señal de onda gravitacional significativa registrada por el detector Virgo, y destaca el potencial científico de una red de detectores de onda gravitacional formado por tres detectores.

La observación de tres detectores se realizó el 14 de agosto de 2017 a las 10:30:43 UTC. Los dos detectores LIGO, localizados en Livingston, Louisiana, y Hanford, Washington, y financiados por la National Science Foundation (NSF), y el detector Virgo, localizado cerca de Pisa, Italia, detectaron un detector gravitacional transitorio, una onda producida por la coalescencia de dos agujeros negros de masa estelar.

Un artículo sobre el evento, conocido como GW170814, ha sido aceptado para su publicación en la revista Physical Review Letters, artículo en línea.

Las áreas de las ondas gravitatorias están asignadas a través del cielo en este gráfico.
Tenga en cuenta que cuanto más pequeño es el área más precisión tenemos a la hora de detectarlas.
GW170814 fue detectada con LIGO y Virgo. LVT151012 es una onda detectada no muy fiable.
Crédito: LIGO/CALTECH/MIT/Leo Singer (Milky Way image: Axel Mellinger).

Las ondas gravitacionales detectadas en el espacio y el tiempo se emitieron durante los momentos finales de la fusión de dos agujeros negros con masas de aproximadamente 31 y 25 veces la masa del Sol y situadas a unos 1.800 millones de años luz de distancia. El agujero negro giratorio recién producido tiene aproximadamente 53 veces la masa de nuestro sol, lo que significa que alrededor de 3 masas solares se convirtieron en energía de onda gravitacional durante la coalescencia, puede ser traducido libremente como fusión.

"Este es sólo el comienzo de las observaciones con la red habilitada por Virgo y LIGO trabajando juntos", dice David Shoemaker del MIT, portavoz de LSC. "Con la próxima ejecución de observación prevista para el otoño de 2018, podemos esperar semejantes detecciones semanales o incluso más a menudo".

"Es maravilloso ver una primera señal de onda gravitacional en nuestro nuevo detector Advanced Virgo sólo dos semanas después de que comenzó a tomar datos oficialmente", dice Jo van den Brand de Nikhef y VU University Amsterdam, portavoz de la colaboración de Virgo. "Es una gran recompensa después de todo el trabajo realizado en el proyecto de Advanced Virgo para actualizar el instrumento en los últimos seis años".

"Hace poco más de un año y medio, NSF anunció que su Observatorio de Ondas Gravitacionales Láser había hecho la primera detección de ondas gravitatorias resultantes de la colisión de dos agujeros negros en una galaxia a mil millones de años luz de distancia", dice Francia Córdova, directora de la NSF "Hoy nos complace anunciar el primer descubrimiento realizado en colaboración entre el Observatorio de Ondas Gravitatorias Virgo y la Colaboración Científica LIGO, la primera vez que una observación de ondas gravitacionales fue observada por estos observatorios, millas separadas. Este es un hito emocionante en el creciente esfuerzo científico internacional para desbloquear los misterios extraordinarios de nuestro Universo ".

Imagen que compara las ondas gravitacionales, GW, detectadas hasta septiembre del 2.017.
Crédito: LIGO/Caltech/MIT/LSC.

Advanced LIGO es un detector de onda gravitacional de segunda generación que consiste en dos interferómetros idénticos en Hanford y Livingston y utiliza la interferometría láser de precisión para detectar ondas gravitatorias. Comenzando a operar en septiembre de 2015, Advanced LIGO ha realizado dos pruebas de observación. La segunda carrera de observación "O2" comenzó el 30 de noviembre de 2016 y finalizó el 25 de agosto de 2017.

Advanced Virgo es el instrumento de segunda generación construido y operado por la colaboración de Virgo para buscar ondas gravitatorias. Con el fin de las observaciones con el detector Virgo inicial en octubre de 2011, comenzó la integración del detector Advanced Virgo. La nueva instalación fue dedicada en febrero de 2017, mientras que su puesta en marcha estaba en curso. En abril, el control del detector en su punto de trabajo nominal se logró por primera vez.

El detector de Virgo se unió a la carrera de "O2" el 1 de agosto de 2017 a las 10:00 UTC. La detección en tiempo real el 14 de agosto se inició con datos de los tres instrumentos LIGO y Virgo. Virgo es, en la actualidad, menos sensible que LIGO, pero dos algoritmos de búsqueda independientes basados ​​en toda la información disponible de los tres detectores demostraron la evidencia de una señal en los datos de Virgo también.

Esta imagen nos muestra la masa de los agujeros negros antes de su fusión
 y el agujero negro resultante después de la fusión.
Crédito: LIGO/Caltech/Sonoma State. (Aurore Simonet)

En general, el volumen de universo que es probable que contenga la fuente se contrae en más de un factor de 20 cuando se mueve de una red de dos detectores a una red de tres detectores. La región del cielo para GW170814 tiene un tamaño de solamente 60 grados cuadrados, más de 10 veces más pequeño que con los datos de los dos interferómetros LIGO solamente; además, la precisión con la que se mide la distancia de la fuente se beneficia de la adición de Virgo.

"Esta mayor precisión permitirá a toda la comunidad astrofísica eventualmente hacer descubrimientos aún más emocionantes, incluyendo observaciones multi-mensajero", dice la profesora de Georgia Tech, Laura Cadonati, la portavoz adjunta de la LSC. "Un área de búsqueda más pequeña permite observaciones de seguimiento con telescopios y satélites para eventos cósmicos que producen ondas gravitatorias y emisiones de luz, como la colisión de estrellas de neutrones".

"A medida que aumentamos el número de observatorios en la red internacional de ondas gravitacionales, no sólo mejoramos la ubicación de la fuente, sino que también recuperamos la información mejorada de polarización que proporciona mejor información sobre la orientación de los objetos en órbita y permite nuevas pruebas de la teoría de Einstein", dice Fred Raab, director asociado de LIGO para las operaciones del observatorio.

Las instalaciones electromagnéticas asociadas de LIGO y VIRGO en todo el mundo no identificaron una contrapartida para GW170814, que era similar a las tres observaciones anteriores de LIGO de fusiones de agujeros negros. Los agujeros negros producen ondas gravitacionales pero no la luz.

"Con esta primera detección conjunta por los detectores avanzados LIGO y Virgo, hemos dado un paso más en el cosmos de la onda gravitacional", dice David H. Reitze de Caltech, director ejecutivo del Laboratorio LIGO. "Virgo trae una poderosa nueva capacidad para detectar y localizar mejor las fuentes de onda gravitacional, que indudablemente conducirá a resultados emocionantes e imprevistos en el futuro".

LIGO.

LIGO es financiado por NSF y operado por Caltech y MIT, que concibió y construyó el proyecto. El apoyo financiero para el proyecto avanzado LIGO fue liderado por la NSF con Alemania (Max Planck Society), el Reino Unido (Consejo de Instalaciones de Ciencia y Tecnología) y Australia (Consejo de Investigación de Australia), haciendo compromisos significativos y contribuciones al proyecto. Más de 1.200 científicos de todo el mundo participan en el esfuerzo a través de la Colaboración científica LIGO, que incluye la colaboración GEO. Los socios adicionales se enumeran en http://ligo.org/partners.php .

VIRGO.

La colaboración Virgo consiste en más de 280 físicos e ingenieros pertenecientes a 20 grupos de investigación europeos diferentes: seis del Centro Nacional de la Investigación Científica (CNRS) en Francia; ocho del Instituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) en Italia; dos en Holanda con Nikhef; la MTA Wigner RCP en Hungría; el grupo POLGRAW en Polonia; España con la Universidad de Valencia; y EGO, el laboratorio que aloja el detector Virgo cerca de Pisa en Italia.

Para obtener más información sobre la detección y las detecciones anteriores, puede consultar el sitio web de LIGO Scientific Collaboration.

Publicado en LIGO el 27 de septiembre del 2.017.

Nota del autor.
Creo que tengo que aclara para los no iniciados que GW es la abreviatura del inglés de Gravitational Wave, Onda Gravitatoria, y el número que le sigue las detecciones realizadas hasta la fecha.

GW150914 primera noticia de onda gravitatoria descubierta, nota de prensa.
GW151226 segunda noticia de onda gravitatoria descubierta, nota de prensa.
GW170104 tercera noticia de onda gravitatoria descubierta, nota de prensa.
GW170814 cuarta noticia de onda gravitatoria descubierta, nota de prensa.