Composizione del Gruppo Virgo di Padova-Trento: FTE = 5.9
Nei moduli: sigle VIRGO a TN (richieste fondi) e VIRGO.DTZ a PD
• staff
G.A.Prodi
70%
G.Vedovato
70%
J.P.Zendri
60%
L.Taffarello
40%
P.Falferi
30%
• post-docs P. Antonini
M.Drago
20%
100%
• laureandi magistrali M.Leonardi, TN 100%, borsista INFN, LNL
M.D’Aloisio, PD 100%
È fra i gruppi locali più piccoli di Virgo Collaboration
Richieste di tecnici: R.Pedrotta (PD 30%),
luglio 2012
R.Graziola Padova,
(TN 20%)
e C.Salomon (TN 20%)
1
news 2011-2012
Virgo Collaboration:
 iniziata disinstallazione Virgo++ e preparazioni per Advanced Virgo (AdV)
 terminata la Technical Design Review di AdV: definito piano realizzazione AdV
 ritorno in presa dati a partire dal 2015, discontinuo
PRELIMINARE
 graduale completamento AdV in 2015-2018
2014
start-up Adv. LIGO
L1, H1
LIGO Scientific Collaboration & Virgo:
 rinnovato MoU:
2015
start-up di AdV.,
• prosegue data analisi in comune
3 mesi osservazione
• collaborazione piena sui sottosistemi hardware
L1-H1 (55Mpc)
 preparazione comune delle osservazioni
+ AdV ?
multi-messenger e del Data Release
2016- 3 mesi osservazione
17
L1-H1 (110Mpc)
LIGO Scientific Collaboration:
+ AdV (110Mpc?)
 destino del terzo rivelatore Advanced LIGO (H2)
• fallito progetto LIGO in Australia
• progetto LIGO India (Pune) in review NSF,
se approvato in osservazione dal 2022
KAGRA (Japan, Kamioka mines), ex LCGT:
 criogenico underground, tempi non ancora defininti
201718
6 mesi osservazione
L1-H1 (165Mpc)
+ AdV (130Mpc ?)
2019+
L1-H1 (200Mpc)
AdV (145 Mpc ?)
Advanced detectors network
light travel
times [ms]
3
detection and astrophysics
Sensibilità mediata sulle polarizzazioni
del segnale normalizzata a quella di
ipotetici rivelatori omni-direzionali:
• sky coverage OK con 3 siti
• rivelazione possibile con almeno 2 siti SE
segnale da Compact Binary Coalescence
Rapporto delle sensibilità verso le 2
componenti di polarizzazione
(sfavorevole/favorevole):
• 3 siti non bastano per misurare entrambe le
componenti polarizzazione
Ricostruzione direzione sorgente
tipicamente entro
• 3 siti -> 10-100 deg2
• 4 siti -> 1-10 deg2
(risultati del gruppo PD-TN per bursts SNR<30)
4
Attività del gruppo Virgo Padova-Trento
 (piccoli) componenti hardware per Advanced Virgo :
• accelerometri lineari sensori inerziali del nuovo Super-Attenuatore
• caratterizzazione rumore nuovi magneti Super-Attenuatore
• controllo motori per l’assetto Super-Attenuatore
collaborazione con Pisa
• leve ottiche per caratterizzazione nuovo Payload
collaborazione con Roma1
(fondi “esterni” assegnati da EGO a INFN PD)
 data analisi e detector characterization
• sviluppo pipeline principale per ricerca di segnali transienti (weakly modeled)
collaborazioni U-Florida, LIGO-Lab, AEI-Hannover, Roma2
• sviluppo metodi di predizione di rumore in eccesso utilizzando canali ausiliari
• excess-noise canceling per ricerche di segnali continui e transienti
• detector characterization e pianificazione rete di monitors ausiliari
collaborazioni U-FL, LIGO-Lab, Roma1 e 2, FI-Urbino
• coordinamento gruppo LSC-Virgo per la ricerca di transienti “burst”
 R&D per upgrades di Advanced Virgo:
• rumore termico optical coatings specchi
• rumore quantistico e luce squeezed
R&D on new optical coatings - 1
Rumore termico browniano optical coating limita la design sensitivity
attorno a 100-200 Hz
 Test di nuovi coating ottici a bassa dissipazione (optomeccanica):
 Banco di test in vuoto a LNL (J-P.Zendri), in sviluppo versione criogenica
contributing from Trento: M.Leonardi
Ingranaggi
Membrane SiN
motorizzazione
realizzate da FBK
criogenica in corso di
(E.Serra)
realizzazione
Banco di iniezione luce
laser in fibra ottica
R&D on new optical coatings - 2
• Bench Diameter 300 mm
• Cavity length 119 mm
• Possibility to work in
vacuum and at low
temperatures
Three degrees of freedom: 2
rotations (cryogenic step
motors), translation along the
optical axis (PZT stack)
Model
Experimental
3000
Delivering first
measurements:
Finesse
Finesse=7500
2500
n = 2.075 + i 4.4x10-5
2000
Membrane IR
absorption
1500
0
200
400
600
800
1000
1200
Membrane Position [nm]
1400
R&D on squeezed light for interferometers - 1
Squeezed light is considered a necessary upgrade of current design of interferometers
 R&D on ponderomotive squeezing: experiment performed at Firenze with microopto-mechanical mirrors developed by TN
End mirror is a
mechanical harmonic
resonator:
correlation among
phase and amplitude
fluctuations of light
induced by the optomechanical coupling
This activity is now included in the HUMOR proposal
 Squeezed light for the Virgo interferometer (new activity):
• short term R&D to use a squeezed light source to lower shot noise (dominating
> 400 Hz, asking funds to CSNII)
• long term R&D to develop squeezed light with squeezing phase controlled in
frequency to lower both radiation pressure and shot noise (beat SQL in a wide
frequency range, PRIN 2011 proposal)
Coherent Network data analysis
Simulation on reconstruction of source direction for un-modeled bursts
fraction of the sky where
position uncertainty  area
(simulated data&signals for SNRs
[10-30] at 50% probability)
The extension to a 4th detector site
greatly improves the performance of
source direction reconstruction
(J1 is KAGRA, I1 is LIGO-India)
J1-H1-L1-V1
area [deg2]
Data analysis of past observation is completed
Development of the transient search pipeline for Advanced detector
network
Evolution of the coherent WaveBurst pipeline (G.Vedovato)
Extension to searches targeted to specific signals and astrophysical triggers
9
Noise canceling : Power line + sidebands
Before cleaning
After cleaning
Power line
Noise canceling:
• succesful test on continuous wave
analysis (PSR-like signals)
178.5
179
179.5
To do:
• application to transient signal searches
•design of auxiliary channel set for
Advanced detectors
• feed-forward active noise suppression
Sidebands
180
180.5
181
181.5
Frequency [Hz]
LIGO Hanford 4km detector
[LIGO-G1200288-v1]
10
Preventivo locale PD-TN 2013
preliminare
capitolo
M.I.
M.E.
Consumo
descrizione
parziali richieste
Missioni a Virgo site
10
Missioni TN-PD-LNL
6
Riunioni Virgo collab.
4
Meeting LIGO-Virgo e collaborazioni con LSC
20
R&D dissipazioni coating specchi (materiali 5 + elio liquido 5)
10
R&D accoppiamento luce squeezed a Virgo (componenti ottici,
elettronica di controllo, componenti opto-meccanici)
totale
20
20
50
40
90
Padova, luglio 2012
11
Richieste Virgo ai servizi Sezione PD
Servizio
Officina Meccanica
Officina Elettronica
Dettaglio
Parziale
Totale (mesi)
R&D coating ottici:
cavità e supporto
movimenti criogenici
2
3
R&D squeezed light
1
R&D coating ottici:
driver motori e ampli
fotodiodi
1
R&D squeezed light
1
2
Padova, luglio 2012
12