L'IFAE s'incorpora a la col·laboració global LIGO per impulsar la recerca en ones gravitacionals

L’Institut de Física d’Altes Energies (IFAE), centre CERCA situat al campus de la Universitat Autònoma de Barcelona, s’ha incorporat recentment a la Col·laboració Científica LIGO (LSC per les seves sigles en anglès). Aquesta xarxa global està formada per més de 1.200 científics de més de 100 institucions en 18 països, que treballen conjuntament per avançar en la ciència de les ones gravitacionals.

Amb la seva entrada a la col·laboració LIGO, el Grup d’Ones Gravitacionals de l’IFAE amplia la seva implicació en la detecció d’ones gravitacionals mitjançant interferometria terrestre. Actualment, el grup participa activament en les dues iniciatives internacionals principals: la col·laboració Virgo , que opera el detector d’ones gravitacionals a l’EGO (Observatori Europeu de Gravitació) a Itàlia, i LIGO, que gestiona dos observatoris a Livingston i Hanford als Estats Units.

El grup també contribueix a la col·laboració Einstein Telescopi, una iniciativa pionera per desenvolupar un observatori europeu de tercera generació d’ones gravitacional. La participació a LIGO permetrà explorar sinergies amb el projecte Cosmic Explorer, basat als EUA.

Les ones gravitacionals —arrugues en l’espaitemps predites per Albert Einstein el 1915— van ser observades directament per primera vegada per LIGO el 2015. Aquest descobriment revolucionari, reconegut amb el Premi Nobel de Física del 2017, va obrir una era transformadora en l’astronomia. Mitjançant la detecció d’aquests senyals, els científics poden estudiar fenòmens extrems de l’univers, com les fusions de forats negres i les col·lisions d’estrelles de neutrons, alhora que obtenen noves perspectives sobre la naturalesa fonamental de la física.

El creixement del Grup d’Ondes Gravitacionals de l’IFAE

El Grup d’Ondes Gravitacionals de l’IFAE es va establir el 2018 amb l’entrada a la col·laboració Virgo. Al llarg dels anys, el grup ha tingut un paper important en el desenvolupament de hardware i l’anàlisi de dades físiques. També ha liderat iniciatives de nova generació, com la coordinació de la fase preparatòria europea del projecte del Telescopi Einstein (ET-PP). La incorporació a la col·laboració LIGO representa una fita important per al grup i amplia les seves contribucions globals a la ciència d’ones gravitacionals.

El setembre de 2024, el grup es va ampliar amb la incorporació d’Andrew Lundgren com a professor d’investigació ICREA. El professor Lundgren, expert en anàlisi de dades i caracterització de detectors, va ser anteriorment co-responsable del grup de treball de caracterització de detectors de LIGO, on va ajudar a millorar el rendiment dels detectors durant diverses campanyes d’observació. Aporta una àmplia experiència del seu càrrec previ a l’Institut de Cosmologia i Gravitació de la Universitat de Portsmouth.

Actualment, LIGO, Virgo (i KAGRA al Japó) estan recollint dades en l’anomenada quarta campanya d’observació (O4), operant com una xarxa de detectors d’ones gravitacionals que comparteixen dades i col·laboren en la detecció i localització al cel dels senyals d’aquestes ones. Aquesta estreta coordinació està regulada per un Memoràndum d’Entesa (MoU) que serà substituït per la nova organització IGWN (International GW Network). Dins aquest marc, els grups de LIGO i Virgo de l’IFAE (que ja actuen com un equip únic) es fusionaran. La participació de l’IFAE a LIGO obre la porta a una col·laboració més estreta amb les institucions més prestigioses dels EUA, el Regne Unit i Alemanya, en un experiment considerat líder en el camp.
Contribucions a la col·laboració LIGO

El Grup d’Ondes Gravitacionals de l’IFAE contribuirà a diversos aspectes clau dels esforços de LIGO:

Computació: aprofitant els recursos del Port d’Informació Científica (PIC) , un centre de computació co-gestionat per l’IFAE i el CIEMAT.

Calibració i caracterització de dades: utilitzant l’expertesa del professor Lundgren per millorar la sensibilitat i el rendiment dels detectors.

Anàlisi de dades físiques: ampliant les capacitats d’anàlisi de dades per incrementar el potencial de descobriment de LIGO.

Contribucions en hardware: en estreta col·laboració amb Virgo, l’IFAE explorarà l’exportació de la nova tecnologia de bafles instrumentats desenvolupada a l’IFAE cap a l’estranger.

La incorporació a la col·laboració LIGO subratlla el compromís de l’IFAE amb la ciència d’ones gravitacionals i la seva missió de desxifrar els misteris més profunds de l’univers. Aquesta fita consolida encara més l’IFAE com un actor clau en els esforços globals per expandir els límits del nostre coneixement del cosmos.