Un equipo de físicos de la Universidad de California, Riverside, ha publicado un artículo en Physical Review Letters que presenta avances significativos en la detección de ondas gravitacionales. Este progreso tecnológico podría ampliar el rango de detección de observatorios como el Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) y allanar el camino para futuras instalaciones, como el Cosmic Explorer.
Desde el inicio de las observaciones de ondas gravitacionales en 2015, LIGO ha abierto nuevas fronteras en la comprensión del universo. Los planes para mejorar los detectores actuales de 4 kilómetros y la construcción de un observatorio de próxima generación de 40 kilómetros, conocido como Cosmic Explorer, buscan explorar los momentos más primitivos de la historia cósmica, incluso antes de la formación de las primeras estrellas. Sin embargo, alcanzar estos objetivos requiere niveles de potencia láser que superen el megavatio, algo que LIGO no puede lograr con la tecnología actual.
Innovaciones en óptica adaptativa
El estudio destaca un enfoque innovador en óptica adaptativa que promete reducir las distorsiones térmicas en los espejos de LIGO. Con el aumento de la potencia láser, los espejos de 40 kilogramos experimentan distorsiones que limitan la sensibilidad de las mediciones. La nueva tecnología desarrollada permite corregir estas distorsiones mediante patrones de calentamiento dirigidos, lo que resulta en un aumento significativo de la capacidad de detección.
Richardson, profesor asistente de física y astronomía, explica que su enfoque se basa en principios ópticos no imagenantes, una metodología sin precedentes en la detección de ondas gravitacionales. Este dispositivo, que se coloca a unos centímetros de la superficie reflectante de los espejos, proyecta radiación infrarroja de baja ruido, lo que permite una corrección precisa de las deformaciones.
La investigación tiene implicaciones no solo para LIGO, sino también para futuras instalaciones que buscan explorar el universo en tiempos más tempranos. Cosmic Explorer, que será diez veces más grande que LIGO, está diseñado para observar el universo cuando tenía alrededor del 0,1% de su edad actual, proporcionando una visión única de las etapas iniciales del cosmos.
Además de sus aplicaciones tecnológicas, esta investigación busca responder preguntas fundamentales en física y cosmología, como la tasa de expansión del universo y la naturaleza de los agujeros negros. Las ondas gravitacionales ofrecen la posibilidad de medir con alta precisión los eventos que ocurren en torno a los horizontes de eventos de estos agujeros, permitiendo así pruebas directas de la relatividad general y teorías alternativas.
En resumen, el avance en la tecnología óptica adaptativa representa un paso crucial en la evolución de los detectores de ondas gravitacionales. Este desarrollo no solo promete mejorar la capacidad de LIGO y otros observatorios, sino que también tiene el potencial de transformar nuestra comprensión del universo y sus misterios más profundos.
