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35 nuevos seísmos del espacio-tiempo detectados por Virgo y LIGO

November 8, 2021

35 new events detected by LIGO and Virgo in their latest observation period bring to 90 the gravitational waves detected so far. These events are spacetime quakes generated by the mergers of either two black holes or neutron stars, or black hole-neutron star pairs. The dataset, published today in the so-called third Catalog Paper, outlines the features of new populations of black holes, the masses of which, together with those of the observed neutron stars, provide clues about how stars live and die, further broadening the horizons of gravitational astronomy.

Aerial view of Virgo

35 nuevos eventos detectados por LIGO y Virgo durante su último periodo de observación han aumentado a 90 el número de ondas gravitacionales detectadas hasta la fecha por la red global de los tres interferómetros.

La mayoría de las nuevas señales proceden de la fase espiral de la fusión de dos agujeros negros: seísmos cósmicos que agitan el tejido del espacio-tiempo, generando un potente estallido de ondas gravitacionales. Otros dos eventos, uno ya anunciado en junio de este año, fueron identificados como fusiones de una estrella de neutrones con un agujero negro, una fuente observada por primera vez durante este periodo de LIGO-Virgo. Otro evento, detectado en febrero de 2020, podría proceder tanto de una pareja de agujeros negros como de una pareja mixta de un agujero negro y una estrella de neutrones.

El conjunto de datos, publicado hoy en el artículo etiquetado como tercer catálogo, describe las características de nuevas poblaciones de agujeros negros, las masas de los cuales, junto a las de las estrellas de neutrones observadas, podrían proporcionar pistas sobre cómo las estrellas viven y mueren, ampliando los horizontes de la astronomía gravitacional.

GW Mergers detections
The image shows the 90 binary-system mergers that have been observed so far by the Advanced LIGO and Advanced Virgo detector network. Each box represents one event, with its name reported at the bottom of the box. The masses of the merging objects (either black holes or neutron stars) as well as the final merged object are indicated in solar masses. The colour of each box highlights in which of the three observing runs the event was detected: O1, in 2015-16; O2, in 2016-17; and O3, in 2019-20. The increase in the number of events in O3 was made possible by the improved performance of all three of the detectors in the network. Note that GW200105 is also shown, even though it is considered a marginal event, which explains why 91 boxes are displayed. Credit: LVK Collaboration

El Catálogo viene acompañado de otras tres publicaciones, que se centran en las consecuencias cosmológicas y astrofísicas de los resultados y en la búsqueda de multi-mensajeros para las señales de ondas gravitacionales en coincidencia con los 86 estallidos muy energéticos (Estallidos de Rayos Gamma, Gamma Ray Bursts en inglés) detectados en el espacio por los instrumentos Fermi/GBM y Swift/BAT durante la segunda parte del tercer periodo de observación. Ninguna contrapartida de onda gravitacional ha sido observada; al mismo tiempo, ninguna señal de otro tipo (es decir, electromagnética o de neutrinos) ha sido anunciada hasta ahora por los telescopios y observatorios en la Tierra o en el espacio haciendo un seguimiento de las señales de ondas gravitacionales, es decir, buscando señales emitidas por la misma fuente que la que emitió las ondas gravitacionales.

Al mismo tiempo, las colaboraciones científicas LIGO, Virgo y KAGRA han publicado también hoy el conjunto completo de datos calibrados registrado por los detectores LIGO y Virgo desde noviembre de 2019 hasta marzo de 2020. Esto permite a toda la comunidad investigadora llevar a cabo análisis independientes y comprobaciones, mejorando la calidad de los resultados científicos.

El progreso alcanzado en unos pocos años por la comunidad científica de ondas gravitacionales ha sido impresionante, pasando de la primera detección a la observación de varios eventos por mes. Esto ha sido posible gracias al plan continuo de mejoras tecnológicas, que ha transformado los primeros instrumentos pioneros en detectores cada vez más sensibles. La mejora en la sensibilidad del detector debido a avances tecnológicos y su puesta a punto es evidente, considerando que, de los 90 eventos de ondas gravitacionales publicados hasta la fecha, hasta 79 se refieren exclusivamente al último periodo de observación, que duró desde abril de 2019 hasta marzo de 2020.

Los observatorios de LIGO y Virgo están implementando actualmente mejoras y empezarán el siguiente cuarto periodo de observación en la segunda mitad de 2022, con una todavía mayor sensibilidad, correspondiente a un volumen del Universo casi 10 veces mayor que hasta ahora y, por tanto, a una mucha mayor probabilidad de detectar señales gravitacionales.