Escoltar

La UIB participa en la primera observació conjunta de la fusió de forats negres amb la xarxa global d'interferòmetres LIGO-Virgo

La Col·laboració Científica LIGO i la Col·laboració Virgo presenten la primera observació d'ones gravitacionals realitzada per tres detectors, amb la participació del Grup de Relativitat i Gravitació de la Universitat de les Illes Balears

La Col·laboració Científica LIGO i la Col·laboració Virgo han fet la primera detecció conjunta d'ones gravitacionals amb els detectors LIGO i Virgo. Aquesta és la quarta detecció anunciada d'un sistema binari de forats negres i el primer senyal significatiu d'ones gravitacionals registrat pel detector Virgo, i destaca el potencial científic d'una xarxa de tres detectors d'ones gravitacionals.

L'observació dels tres detectors es va realitzar el 14 d'agost de 2017 a les 10:30:43 UTC. Els dos detectors de l'Observatori d'Ones  Gravitacionals per Interferometria Làser (LIGO), localitzats a Livingston (Louisiana) i Hanford (Washington), i finançats per la National Science Foundation (NSF), i el detector Virgo, localitzat prop de Pisa, Itàlia, varen detectar un senyal d'ona gravitacional transitòria produïda per la coalescència de dos forats negres de massa estel·lar.

S'ha acceptat, per publicar-lo a la revista Physical Review Letters, un article sobre l'esdeveniment, conegut com GW170814.

Les ones gravitacionals detectades -les ones a l'espaitemps- varen ser emeses durant els moments finals de la fusió de dos forats negres amb masses al voltant de 31 i 25 vegades la massa del sol situats a uns 1.800 milions d'anys llum de distància. El nou forat negre giratori produït té prop de 53 vegades la massa del nostre Sol, la qual cosa significa que prop de tres masses solars varen ser convertides en energia gravitatòria durant la coalescència.

La participació de la UIB

El Grup de Relativitat i Gravitació de la Universitat de les Illes Balears, únic grup espanyol que ha pres part en les quatre deteccions d'ones gravitacionals a través de la seva participació en la Col·laboració Científica LIGO, ha contribuït de manera rellevant a aquesta nova troballa, ja que ha aportat els models de senyals d'ona gravitacional dels forats negres. «Aquests models es comparen amb les dades registrades pels detectors LIGO i Virgo, i són necessaris per identificar les fonts dels senyals, per exemple, si són forats negres o estels de neutrons, o per determinar les seves masses. Tenim un any molt intens per davant», diu el doctor Sascha Husa, del GRG de la UIB. El proper període d'observació començarà la tardor de 2018, amb una sensibilitat significativament millorada. «Esperam detectar diversos senyals cada mes, la qual cosa farà necessari desenvolupar models molt més precisos del senyal d'ona gravitacional per extreure tota la informació d'aquests esdeveniments», afegeix el doctor Husa.

El nou descobriment és especialment important per a la comunitat espanyola de les ones gravitacionals, ja que un grup de recerca de la Universitat de València, liderat pel doctor José Antonio Font, s'ha unit recentment a la Col·laboració Virgo. Amb aquest nou grup, els esforços espanyols en la col·laboració LIGO-Virgo, fins ara solament conduïts pel Grup de Relativitat i Gravitació de la Universitat de les Illes Balears, que es va unir a la Col·laboració Científica LIGO el 2002, sota el lideratge de la doctora Alicia Sintes, s'ha incrementat significativament.

El doctor José Antonio Font, líder del grup de la Universitat de València a Virgo, assenyala que «no hi ha dubte que per a la Col·laboració Virgo, unir-se a LIGO en el segon període d'observació ha estat un gran repte, aconseguit amb èxit l'1 d'agost de 2017. L'equip encarregat de la posada en marxa del detector Virgo Avançat va fer un treball fantàstic, lliurant-lo en temps rècord amb la sensibilitat necessària per col·laborar plenament amb LIGO en la recerca de possibles noves deteccions.  Un exemple meravellós d’aquesta col·laboració és la detecció triple recent del senyal GW170814». Font afegeix que «per al grup de la UV a Virgo, ha estat un gran honor ser testimoni d'aquest important esforç organitzatiu i haver participat activament en algunes de les activitats de caracterització del detector Virgo».

La doctora Alícia Sintes, líder del grup de la UIB que participa a LIGO, està entusiasmada amb les perspectives de futur i apunta que «Espanya ja compta amb una comunitat astronòmica molt activa. La millora en la localització de les fonts fa que les observacions d'ones gravitacionals siguin extraordinàriament atractives per a la comunitat astronòmica». A més, confia que «es produeixin interaccions diverses entre grups de diferents àmbits que repercuteixin en una millora de la nostra comprensió de l’Univers», i espera que «l'observació del senyal per part del detector Virgo sigui un estímul per redoblar els esforços per desenvolupar un detector europeu d’ones gravitacionals de tercera generació, i serveixi per intensificar encara més la col·laboració entre els grups europeus de LIGO i Virgo», afegeix.

LIGO Avançat

LIGO Avançat és un detector d'ones gravitacionals de segona generació que consisteix en dos interferòmetres idèntics situats a Hanford, Washington, i Livingston, Louisiana. Empra interferometria làser de precisió similar a Virgo Avançat per detectar ones gravitacionals. Començà les operacions al setembre de 2015, i des d'aleshores LIGO Avançat ha realitzat dos períodes d'observació. El segon període d'observació, O2, va començar el 30 de novembre de 2016 i va acabar el 25 d'agost de 2017.

Virgo Avançat

Virgo Avançat és un instrument de segona generació construït i operat per la Col·laboració Virgo per a la cerca d'ones gravitacionals. Després del final del període d'observació del detector inicial de Virgo, a l'octubre de 2011, va començar la construcció del detector de Virgo Avançat. La nova instal·lació va ser inaugurada el febrer de 2017, si bé durant els següents mesos la seva sensibilitat va sofrir dràstiques millores. L'1 d'agost de 2017, el detector de Virgo Avançat es va unir als detectors LIGO per treballar conjuntament durant les últimes quatre setmanes del període d'observació O2.

Col·laboració Científica LIGO

LIGO està finançat per la NSF i operat pel Caltech i el MIT, que varen dissenyar i construir el projecte. El suport financer per al projecte Advanced LIGO va ser liderat per la NSF amb Alemanya (Max Planck Society), el Regne Unit (Science and Technology Facilities Council) i Austràlia (Australian Research Council), realitzant importants contribucions al projecte. Més de 1.200 científics d'arreu del món participen en l'esforç a través de la Col·laboració Científica LIGO, la qual inclou la Col·laboració GEO. Els col·laboradors addicionals apareixen a la llista de: http://ligo.org/parterns.php.

La Col·laboració Virgo consisteix en més de 280 físics i enginyers pertanyents a 20 grups de recerca europeus: sis del Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) a França; vuit de l'Instituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) a Itàlia; dos d'Holanda amb Nikhef; la MTA Wigner RCP d'Hongria; el grup POLGRAW de Polònia; Espanya amb la Universitat de València; i EGO, el laboratori que alberga el detector Virgo, prop de Pisa, a Itàlia.

Grup de Relativitat i Gravitació

El Grup de Relativitat i Gravitació (GRG) de la UIB és l'únic grup de recerca a Espanya que ha participat en les quatre deteccions d'ones gravitacionals a través de la Col·laboració Científica LIGO i GEO. La UIB participa en la Col·laboració Científica LIGO des de 2002, si bé la doctora Alícia Sintes, professora del Departament de Física, va ser una de les investigadores que va intervenir en la posada en marxa d'aquest grup de científics l’any 1997. La doctora Sintes i el doctor Sascha Husa, també professor de la UIB i membre del GRG, formen part del Consell de LIGO. A més, un grup format per investigadors del Departament d'Astronomia i Astrofísica i del Departament de Matemàtiques de la Universitat de València és el primer grup espanyol que forma part de la Col·laboració Virgo des de juliol de 2016.

El Grup de Relativitat i Gravitació és membre de l'Institut d'Aplicacions Computacionals de Codi Comunitari (IAC3) de la UIB i de l'Institut d'Estudis Espacials de Catalunya (IEEC). Té el suport del Ministeri d'Economia  i Competitivitat (FPA2016-76821-P), la Conselleria d’Educació, Cultura i Universitats i la Vicepresidència i Conselleria d’Innovació, Recerca i Turisme del Govern de les Illes Balears, el Fons Social Europeu, el Fons Europeu de Desenvolupament Regional, la Xarxa Espanyola de Supercomputació i PRACE. A més, participa en el projecte Consolider Ingenio Multidark (CSD2009-00064) i forma part la xarxa Consolider: Centre Nacional de Física de Partícules, Astropartícules i Nuclear (CPAN – FPA2015-69037-REDC) i de les xarxes d'excel·lència: Xarxa Nacional d’Astropartícules (RENATA - FPA2015-68783-REDT) i Xarxa Temàtica d'Ones Gravitacionals (REDONGRA – FPA2015-69815-REDT).

Enllaços relacionats

Notícies relacionades

Documents relacionats

Data de publicació: 27/09/2017