La actualización de sistema LIGO hará que sea 10 veces más sensible que el proyecto original en la detección de ondas gravitacionales.
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Las ondas gravitacionales llevan ya mucho tiempo resistiéndose a ser detectadas.
Incluso el resultado de BICEP2, que supuestamente había inferido la presencia de ondas primordiales de este tipo generadas durante la inflación cosmológica en el fondo cósmico de microondas, no tenía las fuentes de errores totalmente filtradas (en este caso polvo galáctico), por lo que no se puede afirmar todavía que se hayan detectado. Así que habrá que esperar a BICEP3, ya en funcionamiento, para saber si se pueden detectar o no ondas de este tipo mediante este proceso.
Las ondas gravitacionales se desprenden de manera natural de la Relatividad General. De la misma manera que una carga eléctrica acelerada emite ondas electromagnéticas, una masa acelerada produce ondas gravitacionales. Pero las ondas gravitacionales no son ondas que se transmitan dentro del espacio, como les pasa a las electromagnéticas, sino que son distorsiones del propio espacio en propagación.
Un automóvil que se estrelle contra un muro emitirá este tipo de ondas. Lo malo es que las ondas gravitacionales son muy débiles. Tan débiles que se necesitan fenómenos cataclísmicos cercanos para poder detectarlas directamente al límite de la tecnología actual. Las explosiones de supernovas o la colisión de estrellas de neutrones, por ejemplo, generarían ondas gravitacionales que aquí veríamos como una contracción de una fracción del tamaño de un protón sobre una escala de 1 km.
Indirectamente tenemos pruebas de su existencia. El pulsar binario Hulse-Taylor consiste en dos estrellas de neutrones orbitando muy cerca una de la otra y alrededor de su centro de masas. La órbita de estas estrellas va cambiando en el tiempo como debido a una pérdida de energía. Pero la única pérdida de energía que se cree posible en este caso consiste es la emisión de ondas gravitacionales. Lo más bonito es comprobar que el monto de pérdida de energía por este medio es igual a lo predicho por la Relatividad General.
Pero la detección directa se resiste. Uno de los métodos empleados para su detección es un sistema interferométrico. Un haz láser recorre varias veces los dos brazos en forma de L de un interferómetro hasta que se le hace interferir consigo mismo. Si un frente de ondas gravitacionales pasa por el dispositivo alargará y contraerá los brazos de tal modo que, aunque sea en una distancia minúscula, su efecto acumulado haga cambiar el patrón de interferencia.
Esta es la idea que hay detrás de LIGO [1]. Como se desea saber la dirección de la que procedan las ondas gravitacionales que se detecten se necesitan varios de estos sistemas. Hay dos en los EEUU uno en Louisiana y otro en el estado de Washington. Cada brazo de estos interferómetros mide 4 km y consisten en tubos al vacío por los que circula el haz láser con espejos en sus extremos.
Hasta el momento no han conseguido detectar estas ondas con LIGO, pero esto quizás cambie pronto.
LIGO empezó a operar en 2001 y se paralizaron las observaciones en 2010 para actualizarlo.
Se ha terminado ya la actualización del hardware de estos interferómetros gracias a una inversión de 200 millones de dólares. Se espera que comiencen a operar en los próximos meses. Esta actualización aumenta la sensibilidad de estos instrumentos.
Se esperan los primeros datos en septiembre con una sensibilidad que será un tercio de la sensibilidad final, que se espera que sea 10 veces mejor que la original. Aunque alguno de los físicos implicados cree que antes de que se alcance la sensibilidad máxima ya se detecten las primeras ondas gravitacionales.
Si es así tienen el premio Nobel asegurado. Y todo por sólo 200 millones de dólares más.
Copyleft: atribuir con enlace a http://neofronteras.com/?p=4713 [2]
Fuentes y referencias:
Noticias de LIGO. [3]
Foto: LIGO.