KAGRA se unirá a LIGO y Virgo en la búsqueda de ondas gravitacionales.

KAGRA, una nueva ayuda desde japón.

Una ilustración del detector subterráneo de ondas gravitacionales KAGRA. Una ilustración del detector de ondas gravitacionales subterráneas KAGRA en Japón. Crédito de la imagen: ICRR, Univ. de Tokio

El Detector de Ondas Gravitacionales Kamioka de Japón (KAGRA) pronto se unirá con el Observatorio de Ondas Gravitacionales con Interferómetro Láser de la Fundación Nacional de Ciencias (LIGO) y el Virgo de Europa en la búsqueda de sacudidas sutiles del espacio y el tiempo conocidas como ondas gravitacionales. Los representantes de los tres observatorios firmaron un memorando de acuerdo (MOA) sobre sus esfuerzos de colaboración hoy, 4 de octubre. El acuerdo incluye planes para observaciones conjuntas y el intercambio de datos.

"Este es un gran ejemplo de cooperación científica internacional", dice David Reitze de Caltech, director ejecutivo del Laboratorio LIGO. "Hacer que KAGRA se una a nuestra red de observatorios de ondas gravitacionales mejorará significativamente la ciencia en la próxima década".

"En la actualidad, KAGRA se encuentra en la fase de puesta en servicio, después de la finalización de la construcción de su detector esta primavera. Esperamos unirnos a la red de observaciones de ondas gravitacionales a finales de este año", dice Takaaki Kajita, investigador principal del proyecto KAGRA y co-ganador del Premio Nobel de Física 2015.

En 2015, los detectores gemelos de LIGO, uno en Washington y el otro en Louisiana, hicieron historia al hacer la primera detección directa de ondas gravitacionales, un descubrimiento que le valió a tres de los fundadores del proyecto: Barry Barish y Kip Thorne de Caltech y Rainer Weiss. del MIT: el Premio Nobel de Física 2017. Desde entonces, LIGO y su socio Virgo han identificado más de 30 detecciones probables de ondas gravitacionales, principalmente por colisiones de agujeros negros.

"Mientras más detectores tengamos en la red global de ondas gravitacionales, más exactamente podremos localizar las señales de ondas gravitacionales en el cielo y mejor podremos determinar la naturaleza subyacente de los eventos cataclísmicos que produjeron las señales". dice Reitze.

Por ejemplo, en 2017, Virgo y los dos detectores LIGO pudieron juntos localizar una fusión de dos estrellas de neutrones en un parche de cielo de aproximadamente 30 grados cuadrados, o menos del 0.1 por ciento del cielo. Este fue un parche lo suficientemente pequeño como para permitir que los telescopios terrestres y espaciales identifiquen la galaxia que alojó la colisión y observen sus consecuencias explosivas en la luz.

"Estos hallazgos fueron la primera vez que se observó un evento cósmico tanto en las ondas gravitacionales como en la luz, y les dio a los astrónomos una primera vista de la espectacular explosión de estrellas de neutrones", dice el portavoz de Virgo Collaboration, Jo van den Brand de Nikhef. (el Instituto Nacional Holandés de Física Subatómica) y la Universidad de Maastricht en los Países Bajos.

Con KAGRA uniéndose a la red, estos eventos de ondas gravitacionales eventualmente se reducirán a parches de cielo que solo tienen unos 10 grados cuadrados, lo que mejorará en gran medida la capacidad de los telescopios basados ​​en luz para llevar a cabo observaciones de seguimiento. Para su ejecución inicial, KAGRA operará a sensibilidades que probablemente sean demasiado bajas para detectar ondas gravitacionales, pero con el tiempo, a medida que se mejora el rendimiento de la instrumentación, alcanzará sensibilidades lo suficientemente altas como para buscar ondas gravitacionales.

Tener un cuarto detector también aumentará la tasa de detección general, lo que ayudará a los científicos a investigar y comprender algunos de los eventos más energéticos del universo.

Se espera que KAGRA entre en línea por primera vez en diciembre de este año 2019, uniéndose a la tercera serie de observación de LIGO y Virgo, que comenzó el 1 de abril de 2019. El detector japonés será pionero en dos nuevos enfoques para las búsquedas de ondas gravitacionales. Será el primer observatorio de ondas gravitacionales a escala de kilómetros que operará bajo tierra, lo que amortiguará el ruido no deseado de los vientos y la actividad sísmica; y será el primero en usar espejos enfriados criogénicamente, una técnica que reduce el ruido térmico.

"Estas características podrían proporcionar una dirección muy importante para el futuro de los detectores de ondas gravitacionales con sensibilidades mucho más altas. Por lo tanto, debemos hacer todo lo posible, para la comunidad global de ondas gravitacionales, para demostrar que el sitio subterráneo y los espejos criogénicos son útiles ", dice Kajita.

El nuevo MOA también incluye el detector GEO600 alemán-británico. Aunque GEO600 no es lo suficientemente sensible como para detectar señales de ondas gravitacionales de colisiones distantes de agujeros negros y estrellas de neutrones, ha sido importante para probar nuevas tecnologías que serán clave para mejorar los detectores futuros. Además, se espera que LIGO India se una a la red de observatorios en 2025, lo que significa el comienzo de un esfuerzo verdaderamente global para atrapar las ondas en el tejido del espacio y el tiempo.

KAGRA, ilustrado en la parte superior derecha, se unirá a una red de observatorios de ondas gravitacionales que incluye LIGO Hanford (arriba a la izquierda), LIGO Livingston (abajo a la derecha) y Virgo (abajo a la izquierda). Crédito de la imagen: ICRR, Univ. de Tokio / LIGO Lab / Caltech / MIT / Virgo Collaboration.

Información adicional sobre los observatorios de ondas gravitacionales:

LIGO es financiado por NSF y operado por Caltech y MIT, que concibió a LIGO y dirigió el proyecto. El apoyo financiero para el proyecto Advanced LIGO fue liderado por la NSF con Alemania (Sociedad Max Planck), el Reino Unido (Consejo de Instalaciones de Ciencia y Tecnología) y Australia (Consejo de Investigación Australiano-OzGrav) haciendo importantes compromisos y contribuciones al proyecto. Aproximadamente 1.300 científicos de todo el mundo participan en el esfuerzo a través de la Colaboración Científica LIGO, que incluye la Colaboración GEO. Una lista de socios adicionales está disponible en https://my.ligo.org/census.php.

La Colaboración Virgo está compuesta actualmente por aproximadamente 480 científicos, ingenieros y técnicos de aproximadamente 96 institutos de Bélgica, Francia, Alemania, Hungría, Italia, los Países Bajos, Polonia y España. El Observatorio Gravitacional Europeo (EGO) alberga el detector Virgo cerca de Pisa en Italia, y está financiado por el Centro Nacional de Investigación Científica (CNRS) en Francia, el Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) en Italia y Nikhef en los Países Bajos. Puede encontrar una lista de los miembros de Virgo Collaboration en http://public.virgo-gw.eu/the-virgo-collaboration/. Hay más información disponible en el sitio web de Virgo en http://www.virgo-gw.eu.

El proyecto KAGRA cuenta con el apoyo de MEXT (Ministerio de Educación, Cultura, Deportes, Ciencia y Tecnología de Japón). KAGRA está alojado por el Instituto de Investigación de Rayos Cósmicos (ICRR), la Universidad de Tokio, y coorganizado por la Organización de Investigación del Acelerador de Alta Energía (KEK) y el Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ). La colaboración de KAGRA está compuesta por más de 360 ​​personas de más de 100 instituciones de 15 países / regiones. La lista de afiliaciones de colaboradores está disponible en 
Hay más información disponible en el sitio web de KAGRA en 

Contactos de medios.

Caltech
Whitney Clavin

MIT
Abigail Abazorius
617-253-2709

KAGRA
Yoshihisa Obayashi
+81 04 7136 5188

Virgo
Livia Conti

NSF
Josh Chamot
703-292-4489

• Publicado en LIGO el 4 de octubre del 2019, enlace publicación.

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