El Observatorio de ondas gravitacionales del interferómetro láser ( LIGO ) es un experimento y un observatorio de física a gran escala diseñado para detectar ondas gravitacionales cósmicas y desarrollar observaciones de ondas gravitacionales como herramienta astronómica. [1] Se construyeron dos grandes observatorios en los Estados Unidos con el objetivo de detectar ondas gravitacionales mediante interferometría láser . Estos observatorios utilizan espejos separados por cuatro kilómetros que son capaces de detectar un cambio de menos de una diezmilésima parte del diámetro de carga de un protón . [2]
Los observatorios LIGO iniciales fueron financiados por la Fundación Nacional de Ciencias de los Estados Unidos (NSF) y fueron concebidos, construidos y operados por Caltech y MIT . [3] [4] Recopilaron datos de 2002 a 2010, pero no se detectaron ondas gravitacionales.
El Proyecto LIGO avanzado para mejorar los detectores LIGO originales se inició en 2008 y sigue contando con el apoyo de la NSF, con importantes contribuciones del Consejo de Instalaciones de Ciencia y Tecnología del Reino Unido , la Sociedad Max Planck de Alemania y el Consejo de Investigación Australiano . [5] [6] Los detectores mejorados comenzaron a operar en 2015. La detección de ondas gravitacionales fue reportada en 2016 por LIGO Scientific Collaboration (LSC) y Virgo Collaboration con la participación internacional de científicos de varias universidades e instituciones de investigación. Los científicos involucrados en el proyecto y el análisis de los datos paraLa astronomía de ondas gravitacionales está organizada por el LSC, que incluye a más de 1000 científicos en todo el mundo, [7] [8] [9] , así como a 440.000 usuarios activos de Einstein @ Home en diciembre de 2016 [actualizar]. [10]
LIGO es el proyecto más grande y ambicioso jamás financiado por la NSF. [11] [12] En 2017, el Premio Nobel de Física fue otorgado a Rainer Weiss , Kip Thorne y Barry C. Barish "por contribuciones decisivas al detector LIGO y la observación de ondas gravitacionales". [13]
Las observaciones se realizan en "corridas". A diciembre de 2019 [actualizar], LIGO ha realizado 3 ejecuciones y 50 detecciones de ondas gravitacionales. El mantenimiento y las actualizaciones de los detectores se realizan entre ejecuciones. La primera ejecución, O1, que se desarrolló entre el 12 de septiembre de 2015 y el 19 de enero de 2016, realizó las primeras 3 detecciones, todas fusiones de agujeros negros. La segunda ejecución, O2, que se desarrolló entre el 30 de noviembre de 2016 y el 25 de agosto de 2017, realizó 8 detecciones, 7 fusiones de agujeros negros y la primera fusión de estrellas de neutrones. [14] La tercera ejecución, O3, comenzó el 1 de abril de 2019; está dividido (hasta ahora) en O3a, del 1 de abril al 30 de septiembre de 2019, y O3b, del 1 de noviembre de 2019 [15] hasta que fue suspendido en marzo de 2020 debido al COVID-19 . [dieciséis]
El concepto LIGO se basó en los primeros trabajos de muchos científicos para probar un componente de la teoría de la relatividad general de Albert Einstein , la existencia de ondas gravitacionales. A partir de la década de 1960, los científicos estadounidenses, incluido Joseph Weber , así como los científicos soviéticos Mikhail Gertsenshtein y Vladislav Pustovoit , concibieron ideas básicas y prototipos de interferometría láser , [17] [18] y en 1967 Rainer Weiss del MIT publicó un análisis del interferómetro. utilizó e inició la construcción de un prototipo con financiación militar, pero se terminó antes de que pudiera entrar en funcionamiento.[19] A partir de 1968, Kip Thorne inició esfuerzos teóricos sobre las ondas gravitacionales y sus fuentes en Caltech , y estaba convencido de que la detección de ondas gravitacionales eventualmente tendría éxito. [17]