Fonte de luz comprimida para tornar o detector de ondas gravitacionais ainda mais sensível
p Junto com seus colegas de Virgem, os pesquisadores da AEI Harald Lück, Moritz Mehmet, e Henning Vahlbruch instalam a fonte de luz comprimida, que foi desenvolvido em Hannover, em uma sala limpa no detector de ondas gravitacionais de Virgem. Crédito:H. Lück / B. Instituto Knispel / Max Planck de Física Gravitacional
p Uma equipe de pesquisadores do Instituto Max Planck de Física Gravitacional (Instituto Albert Einstein; AEI) em Hannover e do Instituto de Física Gravitacional da Leibniz Universität Hannover desenvolveu uma fonte avançada de luz comprimida para o detector de ondas gravitacionais Virgo, perto de Pisa. Agora, os cientistas de Hannover forneceram a configuração, instalou, e entregou-o aos seus colegas de Virgem. A partir do outono de 2018, Virgem usará a fonte de luz comprimida para ouvir as ondas gravitacionais de Einstein junto com a rede mundial de detectores com maior sensibilidade do que nunca. p "O detector de ondas gravitacionais alemão-britânico GEO600 perto de Hannover tem usado rotineiramente uma fonte de luz comprimida desde 2010. Ele aumentou a parte do Universo que GEO600 escuta por um fator de até quatro, "diz o Prof. Karsten Danzmann, diretor do AEI Hannover e diretor do Instituto de Física Gravitacional da Leibniz Universität Hannover. "O desenvolvimento e o aperfeiçoamento da tecnologia de ponta é outro capítulo de sucesso na história do GEO600 como agradecimento à pesquisa de ondas gravitacionais."
p Ambos os instrumentos US LIGO e o detector de Virgo com base na Toscana estão atualmente sendo atualizados e melhorados em preparação para a próxima operação de observação conjunta "O3", que está planejada para começar no outono de 2018.
p Espera-se que o O3 inaugure a astronomia de ondas gravitacionais em grande escala por meio de um grande número de novas detecções de ondas gravitacionais da fusão de buracos negros binários e sinais adicionais da fusão de pares de estrelas de nêutrons.
p Para este propósito, Virgem agora recebeu uma adição valiosa de Hannover:espera-se que uma configuração chamada fonte de luz comprimida aumente significativamente a sensibilidade de Virgem desde o início do O3. O dispositivo feito sob medida é um empréstimo permanente da AEI para Virgem e vale cerca de 400, 000 euros.
p A sensibilidade de todos os detectores de ondas gravitacionais interferométricas (LIGO, Virgem, e GEO600) às ondulações do espaço-tempo de grandes eventos cósmicos é fundamentalmente limitado por efeitos da mecânica quântica. Eles causam um ruído de fundo que se sobrepõe ao sinal da onda gravitacional que é medido com luz laser.
p "Esse ruído de fundo está presente mesmo na escuridão total e nunca pode ser totalmente removido. Mas podemos mudar suas propriedades - chamamos isso de compressão - de modo que interfira menos com a medição da onda gravitacional, "dizem o Dr. Henning Vahlbruch e o Dr. Moritz Mehmet da AEI Hannover. Eles construíram a fonte de luz comprimida e a instalaram no detector de Virgem." Em certo sentido, nosso dispositivo cria um tipo de escuridão que é melhor do que a natureza geralmente permite. Com esse ruído de fundo aprimorado, podemos aumentar a sensibilidade dos detectores. "
p A sensibilidade de todos os detectores de ondas gravitacionais interferométricas só pode ser aumentada no futuro com o uso de fontes de luz comprimida semelhantes. Detectores planejados de terceira geração, como o Telescópio Einstein, também dependerão dessa tecnologia.