Tipo | Observatorio de ondas gravitacionales |
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Gerente | Colaboración científica LIGO ( en ) |
Construcción | 1994-2002 |
Puesta en servicio | 23 de agosto de 2002 |
Sitio web | (en) www.ligo.caltech.edu |
Longitud de onda | 43 - 10,000 km |
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Habla a |
Washington Estados Unidos |
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Información del contacto | 46 ° 27 ′ 19 ″ N, 119 ° 24 ′ 28 ″ W |
El Observatorio de Ondas Gravitacionales del Interferómetro Láser ("Observatorio de ondas gravitacionales por láser de interferometría "), abreviado LIGO, es un experimento de física a gran escala que tiene como objetivo la detección directa de ondas gravitacionales . Co-fundado en 1992 por Kip Thorne y (en) Ronald Drever de Caltech y Rainer Weiss del MIT , el LIGO es un proyecto conjunto entre científicos del MIT, Caltech y muchas otras instituciones y universidades. El análisis de datos astronómicos sobre ondas gravitacionales es responsabilidad de LIGO Scientific Collaboration (LSC), que reúne a 900 científicos de todo el mundo. LIGO está financiado por la National Science Foundation (NSF), con importantes contribuciones del UK Science and Technology Facilities Council (Reino Unido), la Max-Planck Society (Alemania) y el Australian Research Council (Australia). En medio-septiembre de 2016, se espera que el centro de ondas gravitacionales más grande del mundo complete una renovación integral de 5 años y $ 200 millones , alcanzando un costo total de $ 620 millones. LIGO es el proyecto más grande y ambicioso financiado por NSF.
Otros detectores similares a LIGO están en funcionamiento en todo el mundo, incluido el interferómetro europeo Virgo , construido en Cascina , Italia . Desde 2007, Virgo y LIGO están vinculados por un acuerdo de colaboración que incluye el intercambio de datos registrados por los distintos detectores y una política común de publicación de los resultados físicos obtenidos mediante el análisis conjunto de estos datos. Esta cooperación es necesaria: los detectores interferométricos gigantes no son direccionales (observan todo el cielo) y buscan señales de amplitudes extremadamente débiles, raras y perturbadas por ruidos instrumentales de muy variada procedencia. Así, solo la detección simultánea de una onda gravitacional en varios instrumentos permitirá concluir un descubrimiento y obtener información sobre la fuente de esta señal.
Los dos detectores LIGO son interferómetros gigantes de Michelson con una longitud de 4 km construidos en los Estados Unidos : en el Complejo Nuclear Hanford en el estado de Washington y en Livingston (Luisiana) .
El LSC también se encarga de estudiar el diseño de sensores más sensibles.
El Premio Nobel de Física fue otorgado en 2017 a Rainer Weiss , Barry C. Barish y Kip Thorne por "sus contribuciones decisivas al diseño del detector LIGO y a la observación de ondas gravitacionales", cuyo descubrimiento ya había ganado un Nobel. Premio en 1993 a otro equipo ( infra ).
La misión de LIGO es observar directamente ondas gravitacionales de origen cósmico. Estas ondas fueron predichas por primera vez en 1916 por la teoría de la relatividad general de Einstein cuando la tecnología necesaria para detectarlas aún no existía. Su existencia fue confirmada indirectamente en 1974, cuando las observaciones del púlsar binario PSR B1913 + 16 mostraron un acortamiento de su órbita correspondiente a las predicciones de Einstein, debido a la pérdida de energía ligada a la radiación gravitacional. El Premio Nobel de Física fue otorgado en 1993 a Russell Alan Hulse y Joseph Hooton Taylor por este descubrimiento.
La 11 de febrero de 2016, una observación directa de ondas gravitacionales por LIGO fechada 14 de septiembre de 2015, resultante de la colisión de dos agujeros negros , se anuncia durante una conferencia. Esta detección se denomina GW150914 , GW que significa "ondas gravitacionales" a las que se ha añadido la fecha de detección.
Physical Review Letters anuncia el15 de junio de 2016 que se detectó una segunda colisión en 26 de diciembre de 2015( GW151226 ), correspondiente a dos agujeros negros de diez masas solares.
Se detectó una tercera colisión en 4 de enero de 2017( GW170104 ) entre dos agujeros negros dos veces más distantes que los anteriores, a unos 3.000 millones de años luz de distancia. Estos agujeros negros que tenían masas equivalentes a 31,2 y 19,4 masas solares se fusionaron en una masa equivalente a 48,7 soles . Lo que significa que durante este evento la energía de aproximadamente dos soles se transformó en ondas gravitacionales antes de ser detectada por LIGO y Virgo .
Todas las observaciones de LIGO y Virgo nos permiten estimar el número de fusiones de agujeros negros en el Universo en más de 12 por gigaparsecs cúbicos por año (un cubo a 3.260 millones de años luz de distancia).
La 17 de agosto de 2017, se detectan ondas gravitacionales emitidas por la fusión de dos estrellas de neutrones ( GW170817 ). Una radiación electromagnética de alta energía ( estallido de rayos gamma GRB 170817A) correspondiente al evento es registrada dos segundos después por el Telescopio Espacial Fermi . El origen de las ondas gravitacionales y el estallido de rayos gamma se localiza "en la galaxia NGC 4993 ubicada a 130 millones de años luz de distancia" .
En febrero de 2019ha anunciado una financiación por valor de 35 millones de dólares estadounidenses , una duplicación de la sensibilidad de LIGO. Este desarrollo debería permitir, a partir de 2023, detectar una fusión de agujeros negros por hora.
LIGO-india es una colaboración entre la colaboración de LIGO e India con el objetivo de implantar un nuevo detector de ondas gravitacionales. Esto permitirá así ampliar la red de detección para una mejor sensibilidad. La puesta en marcha está prevista para 2024.