Entorno

 

Un detector de ondas gravitacionales aprovecha tecnología punta para ser muy sensible a las pequeñas perturbaciones causadas por las ondas gravitacionales que lo atraviesan. La ubicación del detector es igual de importante: incluso si podemos construir los mejores espejos y láseres, nunca podremos librarnos del ruido ambiental como, por ejemplo, las pequeñas vibraciones de la superficie terrestre llamadas "ruido sísmico" o las variaciones en la temperatura. Sin embargo, podemos limitar este ruido poniendo los detectores en lugares lo más aislados posible. Además, si conocemos bien el entorno, podremos contrarrestar los efectos del ruido no deseado utilizando métodos de procesamiento de datos.

Emplazamiento del detector GEO 600

Emplazamiento del detector GEO 600. Créditos: Instituto Albert Einstein de Hanóver

El ruido sísmico se produce por el movimiento de la Tierra, ya sea por debajo de la superficie o sobre ella. Es la naturaleza misma la que crea estos movimientos, como por ejemplo, las olas rompiendo en la orilla o los terremotos lejanos. Además, la actividad de los seres humanos y de las máquinas causa vibraciones en el suelo que un detector de ondas gravitacionales puede "sentir".

Los sistemas de suspensión de los espejos están diseñados para aislarlos de los movimientos externos tanto como sea posible, pero siempre queda algo de ruido. Por eso, los interferómetros siempre se deben de construir en zonas donde la actividad sísmica es pequeña y bien conocida.

Otro método para aislar el sistema óptico del ruido ambiental es poner todos los espejos y los láseres dentro de un sistema de vacío. El vacío es un espacio que no tiene absolutamente nada dentro, ¡ni siquiera aire! Las vibraciones del sonido sólo pueden transmitirse a través de un medio, ya sea aire, roca... Así que cuanto menos aire haya dentro de tu detector menos ruido afectará a tu haz de láser. Otra cosa buena de tener un vacío es que hay menos moléculas de aire en las que el haz láser pueda rebotar y dispersarse en cualquier dirección, por lo que se pierde menos menos luz.

Sistema de vacío de LIGO

Parte del sistema de vacío de LIGO. Créditos: Laboratorio LIGO

Para poder mantener el vacío, se tiene que construir un sistema con contenedores y tubos metálicos y usar bombas especiales que extraigan el aire del interior. El sistema de vacío debe de ser muy resistente o la presión del aire de fuera lo aplastaría.

Desde el punto de vista de ruido ambiental sería muy buena idea poder construir el detector bajo tierra, por ejemplo en una mina abandonada. Las cuevas subterráneas suelen ser muy estables a largo plazo y entra muy poco ruido del mundo exterior. Esto mejoraría muchísimo la sensibilidad del detector, pero cuánto mayor sea la profundidad a la que colocamos el detector, más caro saldrá construirlo.

En resumen: la ubicación de los detectores reales de ondas gravitacionales debe ser elegida cuidadosamente y los mejores lugares serán los que tengan un entorno más predecible y el ruido más estable y bajo.