LIGO comenzará a funcionar en 2023 y podrá detectar ondas gravitacionales más débiles que hasta ahora. Se cree que debería ser capaz de captar fusiones de neutrones de estrellas a unos 620 millones de años-luz. Es el resultado de dos años de trabajo para mejorar su capacidad.
Detectar ondas gravitacionales más débiles implica captar más fenómenos y a más distancia
Tras dos años de mejoras, LIGO está preparado para comenzar una nueva tanda de observaciones. Si no hay cambios en los próximos meses, esa entrada en funcionamiento se producirá en marzo de 2023. En esta cuarta operación (denominada O4), LIGO, que está formado por dos detectores (uno en Washington y otro en Luisiana) sumarán las incorporaciones de otros dos observatorios. Uno es Virgo, en Italia. El otro es KAGRA (siglas de Kamioka Gravitational Wave Detector) que se encuentra en Japón y que ya se incorporó en 2020.
Las ondas gravitacionales son ondas, en el espacio-tiempo, desencadenadas por fenómenos cósmicos extremadamente violentos, tales como fusiones de estrellas de neutrones, agujeros negros o una combinación de ambos. El fenómeno fue predicho por la teoría de la relatividad general de Einstein. Los fenómenos que provocan estas ondas son extremadamente potentes. Sin embargo, las ondas gravitacionales son muy tenues. Tanto, que el propio Einstein llegó a sugerir que nunca tendríamos la capacidad de detectarlas. Algo que se consiguió en septiembre de 2015.
Ahora, las mejoras a LIGO, para aumentar su sensibilidad, van a permitir que pueda detectar ondas gravitacionales más débiles que hasta ahora. Por lo que captará más eventos de lo que era posible. En esta cuarta tanda de operaciones, los científicos del equipo esperan poder captar ondas gravitacionales de fusiones de estrellas de neutrones a distancias de hasta 522 a 620 millones de años-luz de la Tierra. Los fenómenos más violentos, las colisiones de agujeros negros, serán detectables a distancias todavía mayores que antes.
Lo que está por venir
Desde la primera detección de ondas gravitacionales, se han detectado multitud de fenómenos. Virgo y LIGO fueron capaces de detectar una fusión de estrellas de neutrones en 2017. En 2020, KAGRA se unió a la red formada por los otros observatorios. En enero de ese mismo año, fueron capaces de detectar la fusión entre un agujero negro y una estrella de neutrones. Fue la primera ocasión en que se lograba detectar una fusión de ambos objetos. Algo que, además, invita a pensar en los resultados que se podrían obtener en esta colaboración.
LIGO terminó su última tanda de operaciones en marzo de 2020, apagándose para realizar las mejoras necesarias. Los operadores de las instalaciones están trabajando de manera coordinada, para poder comenzar la cuarta tanda de observación conjuntamente. Los planes, inicialmente, apuntaban a que la campaña de observación comenzaría en diciembre de 2021. Sin embargo, esos planes se fueron al traste tras la llegada del covid y su impacto en toda la sociedad. Todavía queda trabajo que llevar a cabo antes de dar el pistoletazo de salida.
Un mes antes de que comience la cuarta tanda de operaciones, los detectores llevarán a cabo una prueba para revisar las mejoras en tiempo real. También se revisarán los sistemas que permiten que LIGO, Virgo y KAGRA funcionen conjuntamente. A pesar de que será un período de pruebas, los observatorios ya podrán recoger datos científicos. De hecho, aquella primera detección de ondas gravitacionales se produjo durante una fase de pruebas. Así que no hay que tomárselo como una fase insulsa que haya que pasar por obligación, puede darnos sorpresas.
Una fase de operaciones de un año
La cuarta tanda de operaciones se espera que tenga una duración de un año. A mitad de ese período, aproximadamente, se producirá un parón de un mes para realizar tareas de mantenimiento en las instalaciones. Además, KAGRA no va a estar disponible durante los 12 meses. No será parte de la red de LIGO y Virgo durante todo el período por un motivo muy sencillo. Este detector japonés también se desconectará, en la recta final de esta cuarta fase de observación, para llevar a cabo su propia parada para mejorar su capacidad de detección.
No resulta sorprendente que los responsables de los detectores hayan comentado que están deseando comenzar a captar ondas gravitacionales de nuevo. Todavía habrá que esperar unos meses hasta que llegue marzo de 2023, pero los próximos meses prometen ser muy interesantes. Por un lado, habrá que ver hasta qué punto han mejorado las instalaciones. Las detecciones de colisiones de agujeros negros seguirán, sin duda, y también las de estrellas de neutrones. En este último campo es donde pueden estar algunos de los hallazgos más interesantes.
Cosas como colisiones en la que alguna de las estrellas esté cerca del límite de masa, inferior o superior, de una estrella de neutrones. Algo que ayudaría a determinar mejor cuál es la masa mínima y máxima que puede tener este resto estelar de estrellas masivas. Asimismo, también será muy interesante ver si se producen más detecciones de colisiones entre estrellas de neutrones y agujeros negros. Otro terreno en el que las detecciones han sido mucho más escasas y que resulta igualmente interesante. ¡2023 promete ser muy interesante!
Referencias: Space
