Un team di ricercatori del Max Planck Institute for Gravitational Physics (Albert Einstein Institute; AEI) di Hannover e dell'Institute for Gravitational Physics della Leibniz Universität Hannover ha sviluppato una sorgente di luce compressa avanzata per il rivelatore di onde gravitazionali Virgo vicino a Pisa. Ora, gli scienziati di Hannover hanno consegnato il setup, installato, e lo hanno consegnato ai loro colleghi Vergine. A partire dall'autunno 2018 Virgo utilizzerà la sorgente di luce compressa per ascoltare le onde gravitazionali di Einstein insieme alla rete mondiale di rivelatori con una sensibilità mai vista prima.

"Il rilevatore di onde gravitazionali tedesco-britannico GEO600 vicino ad Hannover utilizza abitualmente una sorgente di luce compressa dal 2010. Ha aumentato la parte dell'Universo che il GEO600 ascolta di un fattore fino a quattro, " afferma il prof. Karsten Danzmann, direttore dell'AEI Hannover e direttore dell'Istituto di Fisica Gravitazionale della Leibniz Universität Hannover. "Lo sviluppo e la perfezione della tecnologia all'avanguardia è un altro capitolo di successo nella storia di GEO600, grazie alla ricerca sulle onde gravitazionali."

Sia gli strumenti LIGO statunitensi che il rivelatore Virgo con sede in Toscana sono attualmente in fase di aggiornamento e miglioramento in preparazione del prossimo ciclo di osservazione congiunta "O3", che dovrebbe iniziare nell'autunno 2018.

Si prevede che O3 inaugurerà l'astronomia delle onde gravitazionali su vasta scala attraverso un gran numero di ulteriori rilevamenti di onde gravitazionali dalla fusione di buchi neri binari e segnali aggiuntivi dalla fusione di coppie di stelle di neutroni.

Per questo scopo, Virgo ha ora ricevuto una preziosa aggiunta da Hannover:si prevede che una configurazione chiamata sorgente di luce compressa aumenterà significativamente la sensibilità di Virgo dall'inizio di O3. Il dispositivo su misura è un prestito permanente dell'AEI alla Vergine e vale circa 400, 000 euro.

La sensibilità di tutti i rivelatori interferometrici di onde gravitazionali (LIGO, Vergine, e GEO600) alle increspature dello spazio-tempo di grandi eventi cosmici è fondamentalmente limitato dagli effetti della meccanica quantistica. Provocano un rumore di fondo che si sovrappone al segnale dell'onda gravitazionale misurato con la luce laser.

"Questo rumore di fondo è presente anche nella completa oscurità e non può mai essere rimosso del tutto. Ma possiamo cambiare le sue proprietà - chiamiamo questo spremitura - in modo che interferisca meno con la misurazione dell'onda gravitazionale, " affermano il dott. Henning Vahlbruch e il dott. Moritz Mehmet dell'AEI Hannover. Hanno costruito la sorgente di luce compressa e l'hanno installata sul rilevatore Virgo. "In un certo senso, il nostro dispositivo crea una sorta di oscurità che è migliore di quanto la natura di solito consenta. Con questo rumore di fondo migliorato possiamo aumentare la sensibilità dei rilevatori".

La sensibilità di tutti i rivelatori interferometrici di onde gravitazionali può essere ulteriormente aumentata in futuro solo attraverso l'uso di simili sorgenti di luce schiacciata. Anche i rivelatori di terza generazione pianificati come il telescopio Einstein dipenderanno da questa tecnologia.