La luz infrarroja fija los espejos de LIGO en pruebas de laboratorio

Dos espejos de 40 kilogramos están separados por cuatro kilómetros, y antes de que un detector de ondas gravitacionales pueda escuchar el universo, deben quedar inmóviles y mantenerse en las posiciones exactas mediante luz láser. El doctor Jian Liu, de la Universidad de Australia Occidental, y sus coautores han probado una nueva forma de hacer ese trabajo, que sigue funcionando cuando los espejos llevan el material que necesitará la próxima actualización de LIGO.

LIGO detecta ondulaciones del espacio-tiempo provocadas por la colisión de agujeros negros, midiendo cambios de distancia 1.000 veces más pequeños que el ancho de un protón. La próxima actualización usará nuevos recubrimientos cristalinos en los espejos para mejorar la sensibilidad. El problema es que estos recubrimientos absorben la luz láser verde en la que se apoya el sistema de bloqueo actual. Sin un método de bloqueo que evite esa luz, los recubrimientos no pueden utilizarse como estaba previsto.

La respuesta del equipo es luz infrarroja de 1.596 nanómetros, un color que los nuevos recubrimientos no absorben. Unos cristales especiales convierten esta luz de bloqueo, y el láser principal de 1.064 nanómetros del detector, en luz verde. Esa señal verde compartida permite traspasar el control de forma suave del láser de bloqueo al láser principal. El relevo duró unos 60 segundos en la demostración del equipo, que Liu describió como mucho más rápido que el sistema actual, y volvió a funcionar con éxito durante varios días de pruebas repetidas.

El equipo también estima el error de medición entre los dos láseres en una décima parte del ancho de un átomo, incluso cuando se mide a lo largo de un brazo de LIGO de cuatro kilómetros. Los autores presentan esta cifra como una estimación derivada de sus resultados, no como un valor medido en un brazo de longitud completa, y las pruebas se realizaron como demostración en el estudio, no en un detector en funcionamiento.

Para los equipos de los detectores, el resultado significa que los nuevos recubrimientos no tienen que esperar a un método de bloqueo que se adapte a ellos. Para los astrónomos, supone una vía hacia un detector más sensible, capaz de captar la colisión de agujeros negros y estrellas de neutrones lejanas. El estudio no indica cuándo adoptaría LIGO actualizado este esquema y tampoco explica cómo se integraría en el hardware existente del instrumento.