Een team van onderzoekers van het Max Planck Institute for Gravitational Physics (Albert Einstein Institute; AEI) in Hannover en van het Institute for Gravitational Physics van de Leibniz Universität Hannover heeft een geavanceerde samengeperste lichtbron ontwikkeld voor de zwaartekrachtgolfdetector Virgo bij Pisa. Nutsvoorzieningen, de wetenschappers van Hannover hebben de opstelling geleverd, installeerde het, en overhandigde het aan hun Maagd-collega's. Vanaf de herfst van 2018 zal Virgo de samengedrukte lichtbron gebruiken om te luisteren naar de zwaartekrachtsgolven van Einstein, samen met het wereldwijde netwerk van detectoren met een hogere gevoeligheid dan ooit tevoren.

"De Duits-Britse zwaartekrachtgolfdetector GEO600 bij Hannover gebruikt sinds 2010 routinematig een samengeperste lichtbron. Het heeft het deel van het heelal waarnaar de GEO600 luistert met een factor vier vergroot, " zegt prof. Karsten Danzmann, directeur van de AEI Hannover en directeur van het Institute for Gravitational Physics aan de Leibniz Universität Hannover. "De ontwikkeling en perfectie van de allernieuwste technologie is een ander succesvol hoofdstuk in de geschiedenis van GEO600, zoals te danken is aan onderzoek naar zwaartekrachtgolven."

Zowel de Amerikaanse LIGO-instrumenten als de Virgo-detector in Toscane worden momenteel geüpgraded en verbeterd ter voorbereiding van de volgende gezamenlijke observatie-run "O3", die gepland is om in het najaar van 2018 te beginnen.

O3 zal naar verwachting de astronomie van zwaartekrachtgolven op volledige schaal inluiden door een groot aantal verdere detecties van zwaartekrachtgolven van samensmeltende binaire zwarte gaten en aanvullende signalen van samenvoegende neutronensterparen.

Voor dit doeleinde, Maagd heeft nu een waardevolle toevoeging gekregen van Hannover:een opstelling die een samengedrukte lichtbron wordt genoemd, zal naar verwachting de gevoeligheid van de Maagd vanaf het begin van O3 aanzienlijk verhogen. Het op maat gemaakte apparaat is een permanente bruikleen van de AEI aan Maagd en is ongeveer 400 waard, 000 euro.

De gevoeligheid van alle interferometrische zwaartekrachtgolfdetectoren (LIGO, Maagd, en GEO600) tot de rimpelingen van ruimte-tijd van grote kosmische gebeurtenissen wordt fundamenteel beperkt door kwantummechanische effecten. Ze veroorzaken een achtergrondruis die overlapt met het zwaartekrachtgolfsignaal dat wordt gemeten met laserlicht.

"Dit achtergrondgeluid is zelfs in volledige duisternis aanwezig en kan nooit helemaal worden verwijderd. Maar we kunnen de eigenschappen ervan veranderen - we noemen dat knijpen - zodat het minder interfereert met de zwaartekrachtsgolfmeting, " zeggen Dr. Henning Vahlbruch en Dr. Moritz Mehmet van AEI Hannover. Ze hebben de samengeperste lichtbron gebouwd en geïnstalleerd bij de Maagd-detector. "In zekere zin, ons apparaat creëert een soort duisternis die beter is dan de natuur gewoonlijk toestaat. Met deze verbeterde achtergrondruis kunnen we de gevoeligheid van de detectoren verhogen."

De gevoeligheid van alle interferometrische gravitatiegolfdetectoren kan in de toekomst alleen nog verder worden vergroot door het gebruik van soortgelijke samengeknepen lichtbronnen. Geplande derde generatie detectoren zoals de Einstein Telescope zullen ook afhankelijk zijn van deze technologie.