Virgo (interferómetro)

Virgo (a veces estilizado como VIRGO ) es un detector de ondas gravitacionales franco-italiano ubicado en el EGO (Observatorio Gravitacional Europeo) ( comuna de Cascina cerca de la ciudad italiana de Pisa ), así como una colaboración del mismo nombre que lo desarrolla y mantiene. En 2016, 338 empleados trabajaron en el observatorio [1] . Dirección: Observatorio Gravitacional Europeo, Via Edoardo Amaldi, Santo Stefano a Macerata, 56021 - Cascina (PI) - Italia.

La construcción del complejo Virgo se completó en junio de 2003 con un coste de 72 millones de euros y los primeros datos científicos se obtuvieron en mayo de 2007. En 2012, se desarrolló un proyecto para actualizar el detector a Advanced Virgo. El lanzamiento de la instalación mejorada tuvo lugar en 2017 y la sensibilidad se incrementó unas 10 veces.

Dispositivo

La parte principal del detector es un interferómetro láser de Michelson , cada uno de cuyos brazos tiene 3 kilómetros de largo. Los reflejos de señales en los extremos de los brazos aumentan su longitud efectiva a 120 kilómetros. El rango de sensibilidad de Virgo es de 10 a 6,000 Hertz , en el punto óptimo, la precisión de la medición alcanza . El ancho del rango, junto con la alta sensibilidad del detector, hace posible detectar con su ayuda la radiación gravitatoria de las explosiones de supernovas y fusiones de sistemas binarios en nuestra Galaxia y en muchas cercanas a ella, por ejemplo, de toda la galaxia. cúmulo de Virgo .

Para lograr la alta sensibilidad requerida, se han desarrollado para Virgo láseres únicos ultraestables de alta potencia , espejos de ultra alta reflectividad , aisladores sísmicos y controladores de posición y dirección.

La parte óptica de Virgo utiliza uno de los láseres más estables jamás construidos (2009). Para la producción de espejos con una reflectancia superior al 99,999 % y una precisión de forma nanométrica, se construyó una fábrica de recubrimientos ópticos especiales. El aislamiento de las partes ópticas del interferómetro del ruido sísmico lo proporcionan los sistemas de péndulo de etapas múltiples de diez metros de altura. El interior del interferómetro se vacía a una presión de milibares para eliminar el ruido aéreo. Esta parte incluye dos tuberías de 3 kilómetros de largo y 1,2 metros de diámetro, y por lo tanto es la instalación de vacío más grande de Europa (6800 m³) y la tercera más grande del mundo (después de los interferómetros LIGO ). Las tuberías descansan sobre elementos de hormigón de 20 metros, que se sostienen sobre unos mil pilotes de hormigón, profundizados entre 20 y 50 metros para llegar a capas que no están sujetas a vibraciones superficiales. Para lograr una presión tan baja, las tuberías se fabricaron utilizando una tecnología especial, incluida la desorción de hidrógeno del metal de las tuberías; además, antes de cada ciclo de funcionamiento del interferómetro, las tuberías se calientan a 150 °C durante varios días para eliminar el vapor de agua.

Resultados científicos

Las colaboraciones LIGO y Virgo han acordado procesar conjuntamente los datos de los detectores. El 11 de febrero de 2016 anunciaron la primera observación directa de ondas gravitacionales [2] . Aunque la colaboración de Virgo participó en este descubrimiento, la señal en sí se registró solo en instalaciones LIGO más sensibles (en septiembre de 2015).

La primera señal de gravedad detectada por los tres detectores (Virgo y dos LIGO) se detectó en agosto de 2017. Dio testimonio de la fusión de dos agujeros negros con masas de aproximadamente 31 y 25 masas solares a 1.800 millones de años luz de la Tierra [3] .

Galería

• forma general

• Uno de los edificios de la estación central de Virgo

• Vista aérea del complejo.

• Vista de uno de los tubos de Virgo desde el puente sobre él

• Vista de los dos tubos de Virgo desde el mismo puente en sentido contrario

• Vista aérea del complejo.

• Diagrama esquemático del dispositivo.

• Disposición óptica del interferómetro.

• Esquema de suspensiones de espejos del nuevo interferómetro Advanced Virgo

• Curva de máxima sensibilidad alcanzada de la versión inicial del interferómetro, 2011

• Diseño y sensibilidades logradas de varios medios de detección de ondas gravitacionales.

Notas

1. ↑ Base de datos de colaboración de  Virgo . Virgo. Consultado el 29 de febrero de 2016. Archivado desde el original el 29 de febrero de 2016.
2. ↑ Ígor Ivanov. ¡Las ondas gravitacionales están abiertas! . Elementos de la Gran Ciencia (11 de febrero de 2016). Fecha de acceso: 14 de febrero de 2016. Archivado desde el original el 14 de febrero de 2016. (Ruso)
3. ↑ Ondas gravitacionales de una fusión binaria de agujeros negros observada por LIGO y Virgo

Enlaces

• Sitio web oficial  (italiano)
• Descripción de Virgo en el sitio web de EGO  . Archivado el 13 de julio de 2006 en Wayback Machine .