Due deflettori “strumentati” installati in Virgo dall’IFAE di Barcellona

Due grandi deflettori "strumentati", progettati e realizzati dai ricercatori e dagli ingegneri dell’IFAE, sono stati installati con successo nei bracci del rivelatore Virgo. L’installazione segna un’importante pietra miliare nell’aggiornamento in corso del rivelatore in vista della prossima campagna di osservazione della rete LIGO–Virgo–KAGRA e rappresenta il culmine di oltre sette anni di lavoro di sviluppo condotto dal gruppo onde gravitazionali dell’IFAE sotto il coordinamento di Mario Martínez.

I nuovi dispositivi sono stati installati all’interno delle torri degli specchi di ingresso di Virgo, con un deflettore installato in ciascuna torre. Per entrambi i sistemi sono state ormai completate le attività di installazione, e sono già state effettuate le prime misurazioni in situ dedicate alle vibrazioni meccaniche. Queste misurazioni svolgeranno un ruolo fondamentale nella caratterizzazione delle fonti di rumore dovuto alla luce parassita e nel miglioramento della comprensione delle prestazioni del rivelatore.

Un nuovo sistema diagnostico per Virgo

Comprendere e mitigare il rumore causato dalla luce diffusa rimane un aspetto importante della caratterizzazione dei rivelatori in Virgo. I deflettori strumentati di recente installazione costituiscono un sistema dedicato al monitoraggio della luce diffusa all’interno dell’interferometro e allo studio del suo impatto sulle prestazioni dei rivelatori. Più in generale, introducono un nuovo strumento per la caratterizzazione dei rivelatori all’interno di Virgo, ampliando la capacità della collaborazione di monitorare e comprendere le fonti di rumore che influenzano la sensibilità dei rivelatori.

Ciascun deflettore è dotato di 120 sensori distribuiti su cinque anelli concentrici, con una frequenza di lettura di 1 kHz, che forniscono informazioni dettagliate sul comportamento della luce diffusa e sulla sua interazione con il resto del rivelatore. Oltre al monitoraggio della luce diffusa, il sistema fornisce informazioni utilizzabili per il preallineamento della cavità, la diagnostica del rivelatore e il monitoraggio delle prestazioni durante il funzionamento.

Questa installazione affonda le sue radici nei precedenti lavori svolti dal team, tra cui l'installazione, avvenuta con successo nel 2021, del primo deflettore strumentato nell'Input Mode Cleaner di Virgo. Con questa installazione la tecnologia viene integrata nell'infrastruttura principale dell'interferometro, ampliandone in modo significativo le capacità di monitoraggio.

Uno sforzo congiunto

La campagna di installazione è stata condotta dai membri del gruppo onde gravitazionali e della Divisione Tecnica dell’IFAE, con il supporto del sincrotrone ALBA di Barcellona. EGO ha affiancato il team dell’IFAE durante le diverse fasi dell’intervento sulle torri. Il successo nell’installazione dei due deflettori riflette lo sforzo coordinato necessario per sviluppare e integrare nuova strumentazione in un osservatorio di onde gravitazionali su larga scala.

A sostegno delle future campagne di osservazione

Oltre al monitoraggio della luce diffusa, i deflettori "strumentati" offrono diverse nuove funzionalità per la caratterizzazione e il funzionamento dei rivelatori. Possono essere utilizzati durante il pre-allineamento delle cavità ottiche, consentono il monitoraggio continuo del rumore indotto dalla luce parassita e forniscono informazioni in situ sul comportamento degli specchi principali e dell’ambiente circostante.

I deflettori "strumentati" faranno parte delle operazioni regolari di Virgo. Combinando le informazioni provenienti dai deflettori con quelle di altri canali ausiliari, la collaborazione sarà in grado di identificare e comprendere meglio le fonti di rumore transitorio e i glitch dei rivelatori. Fra questi: gli effetti associati alla luce diffusa, ai disturbi ambientali, alle interazioni con la polvere, al movimento degli specchi e ad altri processi che possono influenzare le prestazioni dell’interferometro.

Queste nuove capacità diagnostiche contribuiranno a una comprensione più dettagliata del comportamento dei rivelatori e sosterranno futuri miglioramenti nella sensibilità di Virgo alle onde gravitazionali.