Description
O Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) é um instrumento projetado para detectar ondas gravitacionais. As detecções do LIGO confirmaram a última previsão restante da Teoria da Relatividade Geral e inauguraram uma nova era da astrofísica de ondas gravitacionais, uma vez que os observatórios de ondas gravitacionais têm o potencial de observar diretamente a história inicial do Universo. Para melhorar a sensibilidade em um fator adicional de dois e reduzir pela metade o limite de baixa frequência para 10 Hz, está sendo planejada uma melhoria de terceira geração para o observatório chamada "LIGO Voyager". Esta nova geração está planejada para operar a uma temperatura de 123K, devido ao coeficiente de expansão térmica zero do silício nesta faixa. Nesse sentido, é necessário adaptar os componentes para operar em condições criogênicas, especificamente o sistema de suspensão. Este estudo produziu resultados preliminares em relação aos materiais com propriedades adequadas para compor o sistema de anti-molas criogênicas. O protótipo desenvolvido para obter os dados provou ser um modelo muito satisfatório, embora alguns ajustes sejam necessários para reforçar sua estrutura e a qualidade dos dados obtidos. Um segundo protótipo está em desenvolvimento com o objetivo de ser mais resistente às deformações e automatizar processos para aprimorar a coleta de dados. Materiais como tungstênio, nióbio, ligas de titânio-vanádio e aço inoxidável mostraram ser candidatos promissores que passarão por novas rodadas de medições. Observou-se também que quase todos os materiais, com exceção da liga titânio-vanádio, exibiram constantes elásticas mais altas em condições criogênicas. O molibdênio não é um candidato adequado, pois atinge seu ponto de ruptura em condições criogênicas. O maraging steel é um candidato que também será testado nesta segunda rodada de testes. Após a caracterização dos materiais e seleção dos mais promissores, serão confeccionadas anti-molas para acoplamento no sistema de multi-pêndulo aninhado, onde será possível realizar medições na câmara criogênica para determinar a função de transferência desse sistema com o uso de molas compostas por esses materiais.
