Гравитационно-волновые будни

Гравитационные волны от слияния черных дыр были впервые зарегистрированы в сентябре 2015 года1. Первое время каждое детектирование гравитационных волн было шумным событием, потом к ним привыкли. Нобелевская премия за открытие была присуждена очень быстро — в 2017 году. Осенью 2017-го эксперимент, в котором кроме американских детекторов LIGO участвовал итальянский VIRGO, был временно приостановлен для усовершенствования установок. Результат к моменту остановки — 11 событий, массы сливающихся объектов и оценка расстояний до них показаны на графике внизу. Одно из этих событий — слияние двух нейтронных звезд.

С тех пор на LIGO вдвое увеличили мощность лазерного луча, снизили квантовый шум, усовершенствовали часть зеркал. В результате подняли чувствительность на 40%. На VIRGO чувствительность подняли в два раза, правда, стартуя с более низкого уровня. С начала апреля 2019 года совместный сеанс возобновился. События, как и было обещано, пошли со средним темпом раз в неделю, и мало кто на них обращает внимание. А ведь это интересно — появляется реальная статистика.

Вот таблица гравитационно-волновых событий с датой регистрации, предварительной классификацией событий, оценкой расстояния и статистической значимости — с какой частотой такое событие может быть имитировано шумом.

Дата

Событие

Расстояние, Мпс

Частота*

Примечание

07.07

BH + BH

810±234

1 / 60000

 

07.06

BH + BH

5725±1446

1 / 16

Очень далекое событие.
Видимо, очень большие массы

07.01

BH + BH 93%

1045

1 / 1,6

7% — сейсмика

06.30

BH + BH 94%

1059±300

1 / 2 × 105

5% — зазор масс

06.02

BH + BH

800±40

1 / 17

 

05.24

NS + NS 29%

192±100

1 / 4,5

С вероятностью 71% — сейсмика

05.21

BH + BH

1130±279

1 / 100

 

05.21

BH + BH

663±156

1 / 8,3

 

05.19

BH + BH

3154±791

1 / 5,5

 

05.18

NS + NS 75%

28±15

1 / 3

Сейсмика — 25%

05.17

BH + BH

2950±1038

1 / 13

 

05.13

BH + BH 94%

1987±501

1 / 84000

1/84000 — зазор масс 5%

05.12

BH + BH

1388±322

1 / 16

 

05.10

NS + NS 42%

270±100

1 / 3,6

58% — сейсмика

05.03

BH + BH

421±105

1 / 19

 

04.26

NS + NS 49%

423±128

1 / 1,6

Зазор масс — 24%, BH + NS — 13%, сейсмика — 14%

04.25

NS + NS

155±45

1 / 70000

 

04.21

BH + BH

2281±700

1 / 2

 

04.12

BH + BH

812±194

1 / 2 × 1019

 

04.08

BH + BH

1473±358

1 / 1010

 

* Частота случайной имитации подобного события шумом: раз в N лет.

Источник данных — gracedb.ligo.org/latest/. Там, где идентификация события не абсолютно надежна, проставлена оценка вероятности такой природы события. Оценка расстояния (мегапарсеки), видимо, дана в терминах «расстояния светимости» (luminosity distance): R2 ~ Labs/Lobs  (при небольших красных смещениях эта величина совпадает с обычным расстоянием). Иначе трудно объяснить значение 5725 Мпс (07.06) — в световых годах это будет больше возраста Вселенной.

Итак, имеем еще 20 событий слияния компактных объектов. В основном черные дыры, но есть одно надежное событие слияния пары нейтронных звезд (25 апреля). Еще один 75-процентный кандидат, два 50-процентных кандидата и один 30-процентный кандидат в пары нейтронных звезд. Есть лишь небольшая вероятность, что некоторые из сливающихся объектов попадают в зазор масс между нейтронными звездами и черными дырами. Максимальная масса нейтронной звезды определяется пределом Оппенгеймера — Волкова (две с лишним Мʘ, точное значение не определено). Минимальная масса черной дыры 5–6 Мʘ, это следует из статистики наблюдаемых черных дыр.

К сожалению, оценки масс пока не опубликованы. Список событий пока «дышит» — интерпретация некоторых событий иногда пересматривается. Видимо, все данные будут опубликованы после детальной обработки в виде нового каталога событий. Ждем с нетерпением пополнения. Особенно интересно было бы посмотреть на оценку массы для события 07.06, видимо, там очень большие массы, иначе трудно было бы зарегистрировать событие с такого расстояния светимости.

Борис Штерн


1 См. trv-science.ru/2016/02/12/chto-uvideli-detektory-ligo/

См. также:

Подписаться
Уведомление о
guest

319 Комментария(-ев)
Встроенные отзывы
Посмотреть все комментарии
ричард
ричард
2 года (лет) назад

Неужели, правда: https://arxiv.org/abs/1911.11989
Не верю!

ричард
ричард
2 года (лет) назад
В ответ на:  ричард
Николай Луценко
Николай Луценко
2 года (лет) назад
В ответ на:  ричард

Уважаемый Ричард, ну неужели моя просьба многократно повторённая на этой площадке, вам не понятна?
Повторяю: покажите отдельно для каждой установки ЛИГО (2 шт) и Дева (1 шт) временные графики и частотные диаграммы сигналов ГВ, которые были уловлены в сеансе О3 за 2019 год и которые были презентованы коллаборциями, как совместные наблюдения? То же самое, но отдельно для каждой установки! И тогда моя радость не будет иметь границ…

ричард
ричард
2 года (лет) назад
В ответ на:  Николай Луценко

Не менее уважаемый Николай, ну неужели моя информация многократно повторённая на этой площадке, вам не понятна? Я НЕ ЯВЛЯЮСЬ сотрудником упомянутых коллабораций. А доступ к их сайтам у Вас, похоже, есть…

Николай Луценко
Николай Луценко
2 года (лет) назад
В ответ на:  ричард

Ричард, ирония — хорошее качество думающего человека, м.б. наилучшее, но я же по делу спросил, по теме! Да, все мы не есть ЛИГО-вскими коллаборантами , но мы-то обсуждаем работу этих коллаборантов, а она вызывает сомнения и вопросы! В этом же и есть суть подобных форумов, что бы разбираться и помогать подобным «коллаборантам» исправлять свои опУчатки и ляпы!

Владимир Аксайский
Владимир Аксайский
2 года (лет) назад

Новогодняя нерабочая неделя – чудесное время.
Допустим на 5 миллисекунд применимость модели черного тела к области Вселенной, где массово рождаются гравволны звуковой частоты ~ 200 Hz. В рамках принятой модели гравитон неотличим от фотона, — всё у них одинаковое, — скорость, квант действия. Тогда, по закону смещения Вина получается, — в тех краях очень холодно, пиковая температура теплового излучения 2.73*10^-9 K, — на 9 порядков ниже температуры реликтового излучения.

ричард
ричард
2 года (лет) назад

На этой неделе стоит быть поосторожнее с выдвижением идей и даже с терминами: https://irreverentmind.wordpress.com/2017/10/09/general-relativity-or-gravitons/

Владимир Аксайский
Владимир Аксайский
2 года (лет) назад
В ответ на:  ричард

«На этой неделе стоит быть поосторожнее с выдвижением идей и даже с терминами».
Предупреждение противоречит принципу максимальной геохимической деятельности и, следовательно, может быть расценено как образец английского юмора – гороскоп для теоретиков:
Стрельцу на этой неделе стоит переосмыслить интерпретацию коэффициентов Клебша-Гордана.
Скорпиону рекомендуется вернуться к идеям первого струнного теоретика — Руджера Бошковича и его самозабвенного последователя – Михаила Фарадея.
Остальным знакам придется заниматься проблемами запутанных новогодних состояний тела и духа.
Я просмотрел ссылку, — основное впечатление: похоже, гравитационно-волновые будни не закончились, — есть ещё над чем поработать, — и это радует.

Николай Луценко
Николай Луценко
2 года (лет) назад

Владимир, что можно сказать о массе гравитационного поля Вселенной? Говорят, что Эйнштейн опустил этот момент в своих уравнениях, а Морозов как раз на этом и сделал модернизацию ОТО! Можно её как-то оценить, например, по числу гравитонов и их массе…да, кстати, а как быть с их массой или она как у фотона нулевая? Но тогда как быть с полем гравитации?

Владимир Аксайский
Владимир Аксайский
2 года (лет) назад

Любопытно, — дерево растет в радиальном направлении планетарной силы тяжести, а геометрия годичных колец подобна картине магнитных силовых линий вокруг оси ствола-проводника с током. В новогодние праздники можно допустить, — чередование и детали строения годовых слоев – это ещё и память о гравитационных событиях на протяжении жизни дерева.
Для Земли аналог годовых колец, созданных белковой жизнью на протяжении последних 10 галактических лет, – это концентрические слои геохронологической, стратиграфической шкалы, уместившейся в первом десятке километров осадочного чехла. Геометрия, симметрия, эволюция слоев – не такая как у ствола, а скорее напоминает жизнь плода, например, яблони и причина этого, похоже, далеко за пределами солнечной системы.

Николай Луценко
Николай Луценко
2 года (лет) назад

Хорошее наблюдение! Я последовал вашим и могу добавить: а опавшие листья подобны карте реликтового излучения, где цвета листьев соответствуют холодным и горячим областям реликтовых фотонов! Интересно, подчиняется эта картина той двугорбой кривой Сахарова, что нашли в космическом фоновом излучении?

Владимир Аксайский
Владимир Аксайский
2 года (лет) назад
В ответ на:  Николай Луценко

Не исключено, реликтовое излучение и наш барионный Мир, — две большие разницы, как сказали бы в Одессе, — уж очень оно однородное и никакого красного смещения.

ричард
ричард
2 года (лет) назад

Насчет красного смещения CMB у Вас есть влиятельные оппоненты: https://www.aanda.org/articles/aa/abs/2013/03/aa20613-12/aa20613-12.html
Так что про «никакого красного смещения» лучше подкрепить ссылками.

Владимир Аксайский
Владимир Аксайский
2 года (лет) назад
В ответ на:  ричард

Ричард, спасибо за ссылку, — радует 68%-ная достоверность попытки подтвердить ожидаемую линейную связь температуры CMB с красным смещением. Побольше бы таких попыток. Изумляет ваша способность отслеживать текущую картину интеллектуальных усилий людей выпрыгнуть за границы известного.

ричард
ричард
2 года (лет) назад

Danke

Николай Луценко
Николай Луценко
2 года (лет) назад
В ответ на:  ричард

Ричард, не могли бы пояснить, как может в следствие адиабатического расширения Вселенной, температура космического микроволнового фона (CMB) линейно возрастать с красным смещением, если с момента БВ она упала от начальных млн. Кельвинов до современных 3-х Кельвинов? М.б. здесь идётся об обратной шкале, т.е. от нас к БВ?

ричард
ричард
2 года (лет) назад
В ответ на:  Николай Луценко

От нас в прошлое. Но в СКМ, У Фреда Хойла и в TL иначе.

ричард
ричард
2 года (лет) назад

А вот и гравитационно-волновой праздник: https://www.gw-openscience.org/eventapi/html/O3_Discovery_Papers/GW190425/v1/

Николай Луценко
Николай Луценко
2 года (лет) назад
В ответ на:  ричард

Это не просто праздник типа «именины сердца», а революция в физике наблюдений! Я всегда думал, ну зачем нам две, три и больше установок, если одной достаточно, а что локализация на небе будет не точечной, так ничего страшно, ну какая в принципе разница где там в действительности бабахнуло, всё равно ведь в оптике мы никогда ничего не увидим! А так, насколько проще доверять одной ЛИГО, чем двум, а скоко хлопот с тремя? Вспомните Деву, то она ослепла на один свой кривой глаз, то от природы плохо видит, словом, всё время приходилось ссылаться на её эту слепоту и выдумывать всякие оправдания! А так получили сигнал с пол неба площади и пусть телескопы шарят в ней в поисках следов катаклизма для того они и построены!

ричард
ричард
2 года (лет) назад
В ответ на:  Николай Луценко

Николай, вот сегодня три детектора, да и локализация вроде поменьше пол неба: http://chirp.sr.bham.ac.uk/latest

Николай Луценко
Николай Луценко
2 года (лет) назад
В ответ на:  ричард

Вы (и никто здесь) не ответили не мой настойчивые вопрос о доказательстве совместных, но независимых наблюдениях одних и тех же сигналов на каждой из трёх установок, поэтому , подобные этой ссылке не имеют никакого значения! А чтобы не быть голословным, я предлагаю вам и уважаемый форумчанам (жалко, уважаемый Борис Штерн не участвует в обсуждении своей темы!) кусочек вот этой фундаментальной статьи с критикой регистрации первого сигнала GW150914, посмотрите, какие удивительные вещи скрывали от нас ЛИГО-вские экспериментаторы! И после этого вы скажете мне, что им можно верить и сегодня, когда они заявляют каждый день о новых и новых регистрациях событий при этом никогда на приводя графики и диаграммы сигналов? Статья «Эксклюзив: серьезные сомнения в открытии LIGO гравитационных волн» на сайте: https://www.newscientist.com/article/mg24032022-600-exclusive-grave-doubts-over-ligos-discovery-of-gravitational-waves/ от 31 октября 2018 года, автор: Майкл Брукс …..(начало цитаты)…. Никогда не было особых сомнений в том, что мы будем наблюдать гравитационные волны рано или поздно. Это ритмичное сжатие и растяжение пространства и времени является естественным следствием одной из наиболее устоявшихся научных теорий — общей теории относительности Эйнштейна. Поэтому, когда мы создали машину, способную наблюдать за волнами, казалось, что обнаружение — это лишь вопрос времени. На самом деле, это заняло два дня. 12 сентября 2015 года совместная работа лазерной интерферометра в гравитационно-волновой обсерватории, более известная как LIGO, включила свои модернизированные детекторы. В течение 48 часов она сделала свое первое обнаружение. Прошло несколько месяцев, прежде чем исследователи были достаточно уверены в сигнале, чтобы объявить об открытии. Заголовки по всему миру вскоре ознаменовали один из величайших научных открытий прошлого века. В 2017 году последовал Нобелевский приз. Пять других волн с тех пор были замечены….. ….. Чисто иллюстративный И есть законные вопросы об этом доверии. Например, New Scientist узнал, что в сотрудничестве решили опубликовать графики данных, которые не были получены из фактического анализа. Документ о первом обнаружении в Physical Review Letters ,… Подробнее »

ричард
ричард
2 года (лет) назад
В ответ на:  Николай Луценко

«ведь в оптике мы никогда ничего не увидим»—те GW170817— обман?

Николай Луценко
Николай Луценко
2 года (лет) назад
В ответ на:  ричард

Это вам самим судить, что это — обман, бамбармия или киргуду!
Читайте и делайте выводы:
https://news.mail.ru/society/31341481/?f – здесь написано это:
«Утром 17 августа 2017 года (в 8:41 по времени Восточного побережья США, когда в Москве было 15:41) автоматические системы на одном из двух детекторов гравитационно-волновой обсерватории LIGO зарегистрировали приход гравитационной волны из космоса. Сигнал получил обозначение GW170817…». (Внимание: как можно регистрировать сигнал только от одной установки, если надо обязательно от двух!)
…и ещё: «Десятилетия мы подозревали, что короткие гамма-всплески порождают слияния нейтронных звезд. Теперь, благодаря данным LIGO и Virgo об этом событии у нас есть ответ.»
…и там же: «Автоматические системы анализа данных обсерватории LIGO пришли к выводу, что случайное совпадение этих двух событий крайне маловероятно. В ходе поиска дополнительной информации было обнаружено, что гравитационную волну увидел и второй детектор LIGO, а также европейская гравитационная обсерватория Virgo»
….
А здесь написано это:
https://geektimes.ru/post/294425/:
«Сигнал также присутствовал и в данных второго детектора LIGO, но был изначально не принят автоматикой из-за глитча»…
…и это: «в момент детектирования работал также европейский детектор Virgo, но на нем сигнала не оказалось, что помогло определить местоположение источника: Virgo был расположен по отношению к волне так, что оказался не чувствителен к ней»
….Вы называете это наукой?

ричард
ричард
2 года (лет) назад
В ответ на:  Николай Луценко

Не читайте научпоп, про GW170817 подробные статьи в PhysRev

Николай Луценко
Николай Луценко
2 года (лет) назад
В ответ на:  ричард

Во-во! Не читайте, товарищи, продажную западную жёлтую прессу! Читайте только советские правдивые источники и… будет, будет людям счастье, счастье на века!

Николай Луценко
Николай Луценко
2 года (лет) назад
В ответ на:  ричард

…эту информацию мне сообщил специалист, который на установке GEO-600 отрабатывает элементы для ЛИГО и Девы! Уж куда более, чем специалист и конечно же не «научпоп»! Или вам подавай самого Кипа Торна?

Оценить: 
Звёзд: 1Звёзд: 2Звёзд: 3Звёзд: 4Звёзд: 5 (5 оценок, среднее: 4,60 из 5)
Загрузка...