Новый детектор гравитационных волн почти сразу обнаружил слияние черных дыр

Новый детектор гравитационных волн почти сразу обнаружил слияние черных дыр
Увеличить

Сегодня огромная научная группа объявила, что человечество пополнило свой арсенал третьим детектором гравитационных волн. И всего через две недели после того, как европейский детектор VIRGO объединил усилия с двумя детекторами LIGO, все трое объединились, чтобы обнаружить новое слияние черных дыр. Хотя все трое до сих пор работали вместе менее месяца, следующей осенью планируется провести масштабное наблюдение.

Волны в космосе

Гравитационные волны возникают, когда два массивных объекта приближаются к столкновению. Как только они подходят достаточно близко, их быстрое кружение искажает само пространство, вызывая рябь гравитационных волн. Сразу после их столкновения объект, образовавшийся в результате их слияния, вибрирует, как колокол, на короткое время создавая другой рисунок волн. Эта рябь в пространстве будет поочередно расширять и сокращать расстояние между двумя объектами на бесконечно малую величину, но достаточную для того, чтобы наши самые чувствительные инструменты могли ее уловить.

Дальнейшее чтение

LIGO обнаружил третье слияние черных дыр и ужесточил ограничения по массе гравитонов

Новое событие GW170814 похоже на обнаруженные ранее. В нем участвуют черные дыры звездной массы, в 31 и 25 раз превышающие массу Солнца. Они тяжелее, чем показывают теоретические исследования, и могут образоваться в результате коллапса звезд. Это предполагает, что либо они были образованы в результате более ранних слияний, либо в результате каких-то альтернативный путь формирования существует. Получившаяся черная дыра в 53 раза превышает массу нашего Солнца. Недостающий материал — черная дыра массой в три солнечных массы — был преобразован в энергию в виде гравитационных волн. Однако это событие произошло на расстоянии около 1,8 миллиарда световых лет от нас, так что не удивляйтесь, что вы ничего не заметили.

Программное обеспечение, управляющее детекторами, настроено на быстрый анализ и распознавание любых потенциальных сигналов в данных. Затем он посылает «триггер», предупреждающий традиционные телескопы о том, что есть область неба, которую они, возможно, захотят рассмотреть поближе. Некоторые из этих сигналов будут ложными тревогами, которые исчезнут при детальном анализе, но возможность лучше понять эти события делает такой риск оправданным. В этом случае не было никаких признаков какого-либо света (видимого или иного), возникающего в результате слияния черных дыр.

Ранее в этом году, ходили слухи что LIGO также обнаружил слияние нейтронных звезд, которое было связано со вспышкой энергичных фотонов, называемых гамма-лучами. Нейтронные звезды менее массивны, чем черная дыра, поэтому соответствующее выделение гравитационной энергии должно быть меньшим. Но эти события почти наверняка приведут к высвобождению фотонов, как видимых, так и на других длинах волн, а черные дыры, как известно, скупы. Примерно в это же время несколько телескопов, в том числе орбитальные обсерватории «Хаббл», «Чандра» и «Ферми», занимались наблюдениями за галактикой NGC 4993, как и несколько наземных обсерваторий. В журнале наблюдений «Чандры» указано, что она сделала это в ответ на сигнал LIGO/VIRGO.

Если это и произошло, то команда об этом хранит молчание, хотя сейчас идет пресс-конференция, и я ожидаю, что этот вопрос будет поднят. Мы обновим историю, если они дадут какие-либо намеки.

И тогда их было трое

Однако это объявление имело большое значение, выходящее за рамки открытия, поскольку это первое открытие объединенной команды LIGO-VIRGO. VIRGO, построенный в Италии, использует тот же подход к обнаружению гравитационных волн, что и LIGO: свет отражается от зеркал. на расстоянии нескольких километров друг от друга и ищет тонкие изменения в интерференционной картине, которая возникает, когда свет возвращается. Проходящие гравитационные волны изменят расстояние между зеркалами, изменяя интерференционную картину.

Имея длину три километра (по сравнению с четырьмя у LIGO), VIRGO менее чувствителен, чем существующие детекторы, но его присутствие может иметь большое значение, поскольку две команды согласились объединить и совместно проанализировать свои данные. Наблюдение слабого сигнала в трех разных детекторах увеличивает вероятность того, что он настоящий, а наличие Третий детектор позволяет нам гораздо лучше оценить, где находится источник гравитационных волн. проживал. Обнаружение события всеми тремя детекторами позволяет нам локализовать событие в меньшем объеме Вселенной — объем в 20 раз меньше, чем мы могли бы локализовать с помощью только двух детекторов.

Первого августа к двум LIGO присоединился модернизированный детектор VIRGO. За этим последовал 24-дневный период, когда все три детектора вели поиск одновременно; GW170814 забрали 14 августа. Совместные наблюдения закончились, когда LIGO завершили свою наблюдательную работу и остановились на период технического обслуживания и модернизации. Детектор VIRGO сообщил, что это был продуктивный период, а на его веб-сайте было написано: «Некоторые многообещающие Кандидаты в гравитационные волны были идентифицированы в данных как LIGO, так и Virgo во время наших предварительных исследований. анализ."

Следующий совместный наблюдательный пробег запланирован на осень 2018 года. Дэвид Шумейкер из Массачусетского технологического института, представитель сотрудничества, отметил, что повышение чувствительности за счет добавления третьего детектора имеют большое значение: «Поскольку следующий цикл наблюдений запланирован на осень 2018 года, мы можем ожидать таких обнаружений еженедельно или даже чаще. часто."

Это еще один способ сказать, что мы должны быть готовы к тому, что слияние черных дыр станет таким же скучным, как поиск новой экзопланеты. Однако любая «усталость от слияний» будет означать переход от простого изучения событий к более глубокому пониманию ситуации. общая статистика слияний и черных дыр, которые их питают, которая расскажет нам важные вещи о Вселенной как весь... что кажется справедливым компромиссом.

Мы слушаем пресс-конференцию и обновим эту историю, если кто-то скажет что-то, чего не следует. Статья с описанием слияния принята к публикации в Письма о физических отзывах, и команда LIGO имеет разместил копию в Интернете.

Последнее сообщение в блоге

Все, что вы должны знать о новом варианте Delta
August 03, 2023

Это немного более заразно, но пока не вызывает большого беспокойства. Подвариант Delta, который может быть немного более заразным, сейчас находитс...

Новый электромобиль против. старый загонщик: Что лучше для окружающей среды?
September 21, 2023

УвеличитьАурих Лоусон | Гетти Изображения845 с День Земли отмечался 22 апреля, и его обычное послание – позаботьтесь о нашей планете – стало еще бо...

Почему так сложно понять, работает ли иглоукалывание на самом деле
August 03, 2023

Имеет ли медицина предубеждение против иглоукалывание?Это приговор А. бумага (и сопровождающий комментарий), опубликованный ранее на этой неделе в ...