LONDON (IT BOLTWISE) – Nach intensiven Verbesserungen an den Gravitationswellen-Detektoren steht der Start des vierten Beobachtungslaufs kurz bevor. Die Detektoren, darunter LIGO und Virgo, haben ihre Empfindlichkeit erheblich gesteigert, um schwächere Signale zu erfassen. Dies verspricht eine höhere Anzahl an beobachtbaren Ereignissen und könnte neue Erkenntnisse über das Universum liefern.

Die Welt der Gravitationswellenforschung steht vor einem bedeutenden Schritt: Der vierte Beobachtungslauf (O4) soll am 24. Mai 2023 beginnen, nachdem die Detektoren in den letzten drei Jahren umfassend verbessert wurden. Diese Verbesserungen zielen darauf ab, die Empfindlichkeit der Instrumente zu erhöhen, um schwächere Gravitationswellenereignisse zu erfassen. Die LIGO-Detektoren haben bereits den Übergang zum sogenannten “Engineering Run” (ER15) vollzogen, ein entscheidender Schritt, bevor der eigentliche Beobachtungslauf starten kann.
Virgo, ein weiterer wichtiger Detektor, nimmt ebenfalls am “Engineering Run” teil, obwohl seine Empfindlichkeit noch nicht den geplanten Standards entspricht. Während dieser Phase werden die Systeme, die für die gemeinsame Datenaufnahme des Detektor-Netzwerks erforderlich sind, in Echtzeit getestet. KAGRA hingegen wird nicht an ER15 teilnehmen, sondern sich auf die Verbesserung seiner Empfindlichkeit bis zum Start von O4 konzentrieren.
Die neuesten Verbesserungen an den LIGO- und Virgo-Instrumenten sollen es ermöglichen, eine größere Anzahl von Gravitationswellenereignissen zu beobachten. LIGO strebt eine Reichweite von über 160 Megaparsec an, was etwa 522 Millionen Lichtjahren entspricht. Virgo plant, seine Mindestreichweite von 80 Megaparsec zu erreichen, wobei zusätzliche technische Überprüfungen während des Beobachtungslaufs eingeplant sind. KAGRA, das mit einer innovativen Detektortechnologie arbeitet, wird seine Empfindlichkeit bis zum Ende von O4 weiter verbessern.
Der deutsch-britische Detektor GEO600, der während der Upgrades der anderen Instrumente Beobachtungen durchführte, wird während des Beobachtungslaufs mit einer Empfindlichkeit von etwa 1,2 Megaparsec arbeiten. GEO600 spielt eine wichtige Rolle, indem er Wartungslücken der anderen Detektoren füllt und gleichzeitig Technologien für die Zukunft entwickelt. Alle großen Gravitationswellen-Detektoren der Welt nutzen inzwischen Technologien, die bei GEO600 entwickelt und getestet wurden.
Die Forscher erwarten, dass während des Engineering Runs Gravitationswellen-Ereignisse beobachtet werden. Sollten außergewöhnliche Signalkandidaten auftreten, werden diese der wissenschaftlichen Gemeinschaft über die Gravitational-Wave Candidate Event Database (GraceDB) und das General Coordinates Network (GCN) zugänglich gemacht. Ein kürzlich entdecktes Signal könnte auf die Verschmelzung eines Neutronensterns mit einem Schwarzen Loch hindeuten.
Der Beobachtungslauf O4 wird 18 Monate aktive Beobachtungszeit umfassen und sich bis ins Jahr 2025 erstrecken. Eine ein- oder zweimonatige Pause zur Aufrüstung und Wartung der Detektoren kann den Lauf unterbrechen. Diese verlängerte Laufzeit ermöglicht zusätzliche Vorbereitungen für Nachrüstungen zwischen O4 und O5 und erhöht gleichzeitig den wissenschaftlichen Ertrag von O4.
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