A primeira tese brasileira na Colaboração Científica LIGO

O recém-doutor, Márcio Constâncio Jr, apresentou sua tese de doutorado intitulada “Contribuições ao desenvolvimento do Multi-Nested Pendula para isolamento vibracional criogênico do LIGO Voyager”, orientada pelo Prof. Dr. Odylio Denys Aguiar, em Maio (29) deste ano, sendo este um marco importante na história da nossa pesquisa para o LIGO.

Após a aprovação da tese. Da esquerda para a direita: Elvis, Márcio, Guilherme e Carlos.

A tese traz os conceitos, os testes realizados, os avanços e os resultados dos primeiros instrumentos desenvolvidos no Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), junto ao grupo brasileiro membro da Colaboração Científica LIGO (sigla LSC em inglês).

Imagem da capa da tese.

O chamado Multi-Nested Pendula (MNP) é um sistema passivo de isolamento vibracional. Desenvolvido no INPE, ele é composto de um sistema de pêndulos acoplados, similar a um sistema em cascata. Mas a diferença é que as massas do pêndulo são cilindros aninhados (como um dentro do outro).

A ideia inicial era a de melhorar o isolamento vibracional dos espelhos do LIGO e, assim, aumentar sua sensibilidade, principalmente para detectar ondas gravitacionais em baixas frequências (cerca de 10 Hz).

Mas, durante o doutorado de Márcio, o sistema foi desenvolvido para testar sua capacidade criogênica, ou seja, para estudar uma maneira de usá-lo num sistema onde os espelhos do LIGO sejam resfriados. Essa é proposta para a próxima versão do detector, nomeada LIGO Voyager, que deve estar funcionando no final da década de 2020.

“Esta tese é fruto de muito trabalho. O objetivo foi mostrar que dois estágios cilíndricos podem ser usados para manter a massa de teste do LIGO Voyager resfriada a 124 K (-149ºC) e que, além disso, o escudo mais interno pode ser mantido sismicamente isolado. Apesar de nem todos os pontos terem sido respondidos, algumas diretrizes puderam ser tomadas a partir deste trabalho e, os próximos trabalhos que vierem dentro da colaboração LIGO já terão algo em que se apoiar.” Afirma Márcio.

Assim, uma das propostas da tese é de usar uma adaptação do MNP, de dois estágios, como escudo de radiação térmica dos espelhos principais do detector. 

Em breve a tese será publicada no site da biblioteca do INPE. Vou disponibilizar o link aqui, quando estiver publicada.