Hace siete años, los investigadores del Observatorio de Interferómetro Láser (LIGO) informaron de la primera detección de ondas gravitacionales. Ahora, la lista de candidatos a ondas gravitacionales es de casi 100.
Y los astrónomos confían en que pueden encontrar más de estas ondas en el tejido del espacio-tiempo, que son causadas por la aceleración de objetos masivos, por ejemplo, dos agujeros negros Giran en espiral uno hacia el otro para una fusión catastrófica.
24 de mayo marcado Puesta en marcha del monitor 4 (O4), el último esfuerzo de la colaboración LIGO-Virgo-KAGRA (LVK). Con detectores de ondas gravitacionales recientemente actualizados, los astrónomos esperan que O4 pueda ver ondas gravitacionales – y las cosas que produce – una ocurrencia diaria.
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«Esperamos recuperar lo que tuvimos en nuestra carrera anterior: una estrella neutrón Cada dos meses, uno [binary] “Un agujero negro cada semana o 10 días”, dijo Salvatore Vitale, astrofísico del MIT, “obteniendo un agujero negro binario cada día o dos, obteniendo una estrella de neutrones cada semana”.
Las ondas gravitacionales son un subproducto de relatividad generalcomo se imaginó antes Albert Einstein Hace un siglo. La relatividad general dice que el espacio y el tiempo son como un tapiz. Cada objeto deja una huella en esta textura, que percibimos como atractiva. En este mundo, la turbulencia, como la colisión de dos agujeros negros, puede enviar ondas a través de la tela. Los astrónomos pueden usar detectores basados en láser para detectar estas ondas.
Como sugiere el nombre de LVK, la colaboración es un esfuerzo múltiple que reúne cuatro detectores en tres continentes: LegoDos detectores, uno en Livingston, Louisiana y otro en Hanford, Washington. Virgo en Europa, extendiéndose por las llanuras toscanas al sureste de Pisa, Italia; Y kajraBajo las montañas del centro de Japón.
Lamentablemente, cuando comienza O4, solo el par LIGO es completamente funcional. Virgo Debe someterse a reparaciones a un espejo corrupto y permanecerá inactivo por un período de tiempo incierto. KAGRA, mientras tanto, se dará cuenta por solo un mes antes de volver a desconectarse; No alcanzó su objetivo de sensibilidad y sus operadores esperan reiniciarlo nuevamente a fines de 2024.
Los astrónomos quieren más detectores porque un solo detector de ondas gravitacionales no proporciona detalles sobre la dirección en la que viajan las ondas. Entonces, necesitan múltiples detectores para triangular la fuente de las ondas gravitacionales. Con los cuatro, los astrónomos pueden rastrear una fuente hasta unos pocos grados cuadrados del cielo. Con solo dos detectores, están atrapados en una cuña mucho más grande que el cielo.
«Sería difícil para nosotros decirles a nuestros amigos telescopios dónde apuntar su telescopio», dijo Vitali.
Pero incluso dos detectores pueden producir mucha ciencia. A medida que aumenta la sensibilidad, los detectores pueden detectar ondas gravitacionales más débiles o más lejanas. Esto significa que los científicos pueden capturar más eventos.
Y con más eventos, esperan comenzar a responder una pregunta inminente: ¿Dónde se forman los agujeros negros que ven?
Los agujeros negros pueden haberse formado dentro de las galaxias. Puede que estés ahí fuera, en cúmulos globulares o galaxias enanas. O tal vez sean primordiales, habiéndose formado en el espacio en bruto del universo primitivo.
“Para responder a esta pregunta, debe tener un gran conjunto de datos”, dijo Vitali.
corriente LVK Tabla Requiere que O4 funcione durante 18 meses, hasta 2025. Después de eso, los detectores de ondas gravitacionales se apagarán para realizar mejoras y trabajos de ingeniería, y volverán a funcionar alrededor de 2027 durante cinco, un período de observación más largo.
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