LIGO, Virgo y KAGRA completan la campaña de observación más rica hasta la fecha
Hoy, la colaboración internacional LIGO-Virgo-KAGRA anuncia la finalización de la cuarta campaña de observación (llamada O4) de la red internacional de detectores de ondas gravitacionales. Iniciada en mayo de 2023, la campaña finaliza hoy tras un periodo de observaciones coordinadas que ha durado más de dos años, durante el cual también se ha iniciado el análisis de los datos de forma paralela.
En esta última campaña de observación se detectaron unas 250 señales nuevas, lo que constituye una parte significativa (más de dos tercios) de las aproximadamente 350 señales gravitacionales detectadas hasta la fecha por LIGO, Virgo y KAGRA. El aumento del número de eventos observados en cada ciclo se debe a la mejora progresiva de las tecnologías de los detectores y al consiguiente aumento de su sensibilidad.
Estos avances han dado lugar a numerosos descubrimientos nuevos en los últimos años. Además, algunos de los resultados más significativos de este último ciclo de observación ya se han anunciado y publicado, lo que ha contribuido a profundizar aún más nuestra comprensión de la naturaleza de los sistemas binarios compactos y de ciertos procesos físicos fundamentales del universo.
«La finalización de O4 marca un hito histórico: la campaña de observación más larga jamás realizada por la red mundial de ondas gravitacionales», afirmó Gianluca Gemme, portavoz de la Colaboración Virgo e investigador del Instituto Nacional de Física Nuclear (INFN) de Italia. «Virgo ha desempeñado un papel crucial, contribuyendo a la detección y caracterización de numerosas señales. El éxito de la campaña O4 refleja la solidez de la colaboración internacional y el esfuerzo incansable de nuestros equipos por ampliar los límites de unas mediciones tan precisas y complejas. De cara al futuro, nos estamos preparando para importantes mejoras que aumentarán significativamente la sensibilidad de nuestros detectores, lo que garantizará un nuevo y aún mayor impacto científico».
El análisis de algunos de los eventos más interesantes de esta última campaña ya ha arrojado resultados particularmente significativos. Por ejemplo, el análisis del evento denominado GW250114 permitió a los científicos y las científicas «escuchar» con una precisión sin precedentes cómo dos agujeros negros se fusionaban en uno solo, lo que proporcionó pruebas observacionales de un teorema propuesto por Stephen Hawking en 1971 que afirma que la superficie total de los agujeros negros no puede disminuir. En este caso, los agujeros negros iniciales tenían una superficie total de 240.000 kilómetros cuadrados, mientras que la superficie final era de unos 400.000 kilómetros cuadrados: un claro aumento. Otro resultado importante, ya publicado en los últimos meses, fue la primera detección de agujeros negros de «segunda generación», GW241011 y GW241110, eventos que presentan características inusuales en cuanto al tamaño y la orientación rotacional de los agujeros negros, lo que puede explicarse con la hipótesis de que ellos mismos son el resultado de fusiones anteriores. En otras palabras, se trataría de sistemas formados en entornos cósmicos extremadamente densos y «caóticos», como los cúmulos estelares, donde es más probable que los agujeros negros colisionen y se fusionen repetidamente.
Otra detección significativa, GW231123, marca la observación de la fusión de agujeros negros más masiva hasta la fecha, que produjo un agujero negro final con más de 225 veces la masa de nuestro Sol. Un evento que desafía nuestros modelos actuales de evolución estelar y formación de agujeros negros. Por supuesto, también se esperan otros resultados y descubrimientos significativos del análisis de los cientos de eventos restantes recopilados durante los últimos dos años, que actualmente se están examinando cuidadosamente y se publicarán en los próximos meses en una recopilación detallada: el «catálogo» de señales gravitacionales O4.
Los interferómetros LIGO, Virgo y KAGRA se están preparando para una nueva fase de actualizaciones tecnológicas y pruebas durante los próximos años. Sin embargo, es probable que esta actualización se implemente en varias etapas, con períodos de toma de datos entre ellas y una nueva campaña de observación que comenzará a finales del verano/principios del otoño de 2026 y durará aproximadamente seis meses.
La colaboración LIGO-Virgo-KAGRA
LIGO está financiado por la NSF (por sus siglas en inglés) y gestionado por Caltech y el MIT (EE. UU.), que concibieron y construyeron el proyecto. El apoyo financiero para el proyecto Advanced LIGO fue liderado por la NSF, con Alemania (Sociedad Max Planck), el Reino Unido (Consejo de Instalaciones Científicas y Tecnológicas) y Australia (Consejo Australiano de Investigación) realizando importantes compromisos y contribuciones al proyecto. Más de 1600 científicos y científicas de todo el mundo participan en la iniciativa a través de la Colaboración Científica LIGO, que incluye la Colaboración GEO. Las instituciones miembros adicionales se enumeran en https://my.ligo.org/census.php.
La Colaboración Virgo está compuesta actualmente por aproximadamente 1000 miembros de más de 150 instituciones de 15 países diferentes (principalmente europeos). El Observatorio Gravitacional Europeo (EGO) alberga el detector Virgo cerca de Pisa, en Italia, y está financiado por el Centro Nacional de Investigación Científica (CNRS) de Francia, el Instituto Nacional de Física Nuclear (INFN) de Italia, el Instituto Nacional de Física Subatómica (Nikhef) de los Países Bajos, la Fundación para la Investigación Flandes (FWO) y el Fondo Belga para la Investigación Científica (F.R.S.-FNRS) en Bélgica. Para más información, consulte el sitio web de Virgo en https://www.virgo-gw.eu.
KAGRA es un interferómetro láser con una longitud de brazo de 3 km situado en Kamioka, Gifu (Japón). La institución anfitriona es el Instituto de Investigación de Rayos Cósmicos (ICRR) de la Universidad de Tokio, y el proyecto está copatrocinado por el Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ) y la Organización de Investigación de Aceleradores de Alta Energía (KEK). La colaboración KAGRA está compuesta por más de 400 miembros de 128 institutos de 17 países/regiones. La información de KAGRA para el público en general está disponible en https://gwcenter.icrr.u-tokyo.ac.jp/en/. Los recursos para investigadores se pueden consultar en http://gwwiki.icrr.u-tokyo.ac.jp/JGWwiki/KAGRA.