Тема: Пошук гравітаційних хвиль (Прочитано 3821 раз)

Chepurny · « : 02 Грудня 2015, 23:17:40 »

Через декілька годин (4-04 GMT, 6-04 ранку за київським часом в четвер) заплановано запуск експериментального КА LISA Pathfinder, призначеного для технологічних експериментів з пошуку гравітаційних хвиль. КА повинен протестувати технології, необхідні для запланованого на 2034 рік запуску обсерваторії eLISA (evolved Laser Interferometer Space Antenna), яка має реєструвати гравітаційні хвилі.

Запуск заплановано з космодрому Куру за допомогою РН Вега. КА розроблений Європейським космічним агентством.

Детальніше про цю цікаву місію та космічний апарат: https://uk.wikipedia.org/wiki/LISA_Pathfinder

Слідкувати за підготовкою і запуском можна тут: http://spaceflightnow.com/2015/12/02/vv06-mission-status-center/

Chepurny

Запуск відбувся успішно. LISA Pathfinder виведений на попередню орбіту 207 * 1540 км

ds40a

Цитата: Chepurny від 03 Грудня 2015, 08:31:47

Запуск відбувся успішно. LISA Pathfinder виведений на попередню орбіту 207 * 1540 км

причому наші теж приклали руки до цього

http://zn.ua/TECHNOLOGIES/s-kosmodroma-kuru-startoval-raketonositel-vega-s-ukrainskim-dvigatelem-197439_.html

Chepurny

Команда LIGO (лазерные интерферометры, https://en.wikipedia.org/wiki/LIGO , https://ru.wikipedia.org/wiki/LIGO ) сейчас дает пресс-конференцию в Вашингтоне. Они утверждают, что 14 сентября 2015 года зарегистрировали гравитационные волны от слияния черных дыр.
Подробнее: http://www.sciencemag.org/news/2016/02/gravitational-waves-einstein-s-ripples-spacetime-spotted-first-time

Очень приблизительный сокращенный перевод:
14 сентября 2015 г., 9:50:45 UT (4: 50 утра в Луизиане и 2:50 утра в штате Вашингтон) был обнаружен сигнал детекторов LIGO. Колебания появились на частоте 35 Герц, и ускорились до 250 Гц, прежде чем исчезнуть через 0.25 секунды. Две детектора – в Луизиане и Вашингтоне – показали похожий сигнал со сдвигом на 0.007 секунды.
Сигнал превышает "пять сигма" стандартной статистической ошибки, что достаточно, чтобы претендовать на открытие.
Сравнение с компьютерным моделированием показывает, что волна пришла от двух объектов 29 и 36 масс Солнца, вращающихся по спирали в пределах 210 километров друг от друга, после чего они слились. Только черная дыра может содержать столько массы в таком маленьком объеме, говорит Брюс Аллен, член LIGO в Институте Макса Планка (Ганновер, Германия). Наблюдение обеспечивает первое свидетельство существования черных дыр, которое не зависит от наблюдения горячего газа или звезд, циркулирующих вокруг них на гораздо больших расстояниях. "Раньше можно было спорить, существуют или не существуют черные дыры", говорит Аллен. “Теперь уже это бесспорно”.
Столкновение произвело поразительный невидимый взрыв. Моделирование показывает, что окончательная черная дыра имеет массу 62 солнечных – на 3 солнечных массы меньше суммы масс первоначальных черных дыр. Недостающая масса превратилась в гравитационное излучение.

Расстояние до ЧД оценивается в 1.3 миллиарда световых лет

bigol

Тут сразу масса вопросов - направление этот интерферометр имеет? Какие-то приборы что-то ищут в этом направлении или нет? Ведь это должно быть грандиозное явление, сопровождающееся не только гравитационной волной. А если вдруг место известно, но там ничего не видно - может гравволна распространяется быстрее света или вообще мгновенно? Как вообще увидели это, случайно что ли попали? Или явлени обнаружено в каком-то сканируемом секторе?

Grew

Если вокруг этих чёрных дыр не было аккреционных дисков, то что можно увидеть? Думаю электромагнитный диапазон не покажет, как две чёрных кошки слились в экстазе в чёрной комнате.

bigol

Т.е. они типа голые такие встретились сами по себе? Сложно представить. Прочитал уже про 1.3млрд. лет, только не понял, на каком основании такие выводы. Наверное, опираясь на предположение о скорости распространения ГВ как электромангитной. Но какие для этого основания?
Также не понятно, почему только это единичное событие зарегистрировано? В радиусе миллиарда световых лет найдется немало взаимодействоваших галактик, у которых должны были по идее сливаться центральные ЧД, да и просто ЧД. Так что таких импульсов, и даже гораздо мощнее, должно быть немало.

Chepurny

Залез в Physical Review Letters - есть там в свободном доступе статья, на которую ссылались на конференции. В pdf - 900 k (кто хочет получить статью - кликайте по ссылке на кнопочку pdf): https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.116.061102

Ниже рисунки из статьи

Chepurny

Цитата: bigol від 11 Лютого 2016, 19:33:45

Тут сразу масса вопросов - направление этот интерферометр имеет? Какие-то приборы что-то ищут в этом направлении или нет? Ведь это должно быть грандиозное явление, сопровождающееся не только гравитационной волной. А если вдруг место известно, но там ничего не видно - может гравволна распространяется быстрее света или вообще мгновенно? Как вообще увидели это, случайно что ли попали? Или явлени обнаружено в каком-то сканируемом секторе?

Примерно оценить направление можно, если волновые импульсы зарегистрированы на далеко разнесенных детекторах. В статье сказано, что работали только 2 детектора, разнесенные на расстояние 3000 км; авторы говорят, что источник в данном случае можно локализовать до 600 квадратных градусов (по видимому, длинная узкая полоса

)

Chepurny

Еще объяснения из статьи, как оценивались параметры пары ЧД

Galexey

Тут еще описано подробно и по-простому, для обывателя

http://discovermagazine.com/bonus/gravity?utm_source=SilverpopMailing&utm_medium=email&utm_campaign=DSC_News_BreakingNews_160211_Final&utm_content=&spMailingID=24700509&spUserID=MTE2MDc4NjcxOTUyS0&spJobID=741922060&spReportId=NzQxOTIyMDYwS0

martalex

сколько еще раз по 100 лет пройдет, прежде мы научимся этим пользоваться...

было бы интересно моделировать в микромасштабах проявление этих волн (такой себе БОЛЬШОЙ КОЛЛАЙДЕР МИКРО ЧЕРНЫХ ДЫР), что позволило бы их подробно изучить и, возможно, попытаться использовать...

а то фиксация волн через 1,3 млрд лет после взаимодействия далеких черных дыр нам практической пользы не принесет... а переселяться то скоро будет нужно

Mutant

Цитата: Galexey від 11 Лютого 2016, 22:36:18

Тут еще описано подробно и по-простому, для обывателя

http://discovermagazine.com/bonus/gravity?utm_source=SilverpopMailing&utm_medium=email&utm_campaign=DSC_News_BreakingNews_160211_Final&utm_content=&spMailingID=24700509&spUserID=MTE2MDc4NjcxOTUyS0&spJobID=741922060&spReportId=NzQxOTIyMDYwS0

Для невладеющих английским, на элементах хорошая подробная статья: http://elementy.ru/novosti_nauki/432691/Gravitatsionnye_volny_otkryty

tlgleonid

Цитата: bigol від 11 Лютого 2016, 21:08:24

Т.е. они типа голые такие встретились сами по себе? Сложно представить. Прочитал уже про 1.3млрд. лет, только не понял, на каком основании такие выводы. Наверное, опираясь на предположение о скорости распространения ГВ как электромангитной. Но какие для этого основания?

Кратко: если переносчик взаимодействия не имеет массы, то его скорость равна скорости света. А если имеет массу, то будет совсем другой закон гравитационного взаимодействия, чем наблюдается.

Цитата: bigol від 11 Лютого 2016, 21:08:24

Также не понятно, почему только это единичное событие зарегистрировано? В радиусе миллиарда световых лет найдется немало взаимодействоваших галактик, у которых должны были по идее сливаться центральные ЧД, да и просто ЧД. Так что таких импульсов, и даже гораздо мощнее, должно быть немало.

Для любых объектов можно ввести понятие эффективного сечения - радиуса при котором произойдет столкновение. Для ЧД он достаточно мал, поскольку объекты очень компактны и сильное искревление пространства-времени наблюдается в очень узких радиусах, меньше радиуса обычных звезд. Даже если ЧД существуют, из намного меньше чем звезд (абсолютное большинство звезд заканчивают жизнь БК или НЗ). Реальный процесс столкновения достаточно короткий (секунды). Вот и выходит, что даже в радиусе миллиарда световых лет такие события происходят раз во много лет.

bigol

Спасибо.

Цитувати

Вот и выходит, что даже в радиусе миллиарда световых лет такие события происходят раз во много лет.

И тем не менее, это удалось зафиксировать, даже толком еще не запустив аппарат. Поразительная удача

Из этого объяснения

Цитувати

Максимальная амплитуда колебаний в этом всплеске составила 10−21. Зная массы исходных объектов, можно вычислить излученную мощность, и, сравнив с этой амплитудой, выяснить, как далеко произошло это слияние. Оценка расстояния до него — примерно 1,3 млрд св. лет

, я не совсем понял выделенное - это на основании чего?

Yvk

Цитата: bigol від 12 Лютого 2016, 12:30:47

Из этого объяснения
Цитувати
Максимальная амплитуда колебаний в этом всплеске составила 10−21. Зная массы исходных объектов, можно вычислить излученную мощность, и, сравнив с этой амплитудой, выяснить, как далеко произошло это слияние. Оценка расстояния до него — примерно 1,3 млрд св. лет
, я не совсем понял выделенное - это на основании чего?

Вроде как, массы прикинули исходя из частоты и скорости её изменения?

Цитувати

...Over 0.2 s, the signal increases in frequency and amplitude in about 8 cycles from 35 to 150 Hz, where the amplitude reaches a maximum. The most plausible explanation for this evolution is the inspiral of two orbiting masses, m1 and m2, due to gravitational-wave emission...

tlgleonid

Коментар Анатолія Тугая у ФБ: Тепер треба чекати підтвердження або спростування. Бажано зібрати спостереження кількох спалахів ГХ. Первинні ГХ від Великого Вибуху вже відкривали і закрили через рік.

Yvk

Тут же уже сразу два измерения одного и того же двумя приборами, разнесёнными в пространстве и специально построенными для задачи. Как бы несколько отличается от расчётов на салфетке по готовой картинке реликтового излучения, имхо.

bigol

Сам факт регистрации выглядит очень правдоподобно, имхо. Единственное что смущает - получается, событие зарегистрировано буквально сразу после включения, т.е. еще в "тестовой фазе" ЛИГО. Либо это такое невероятное везение, либо вселенная кишит такими событиями и с сентября их должны были наловить еще.
Ну и я, видимо по недостатку знаний, не совсем понимаю, как можно по частоте вращения и ее изменению установить массы, и как следствие, расстояние до объектов.

Chepurny

ЛИГО работает уже второе десятилетие, в т.ч. уже год после существенной доработки ("Advanced LIGO")
https://en.wikipedia.org/wiki/LIGO
( Initial LIGO operations between 2002 and 2010 did not detect any gravitational waves. This was followed by a multi-year shut-down while the detectors were replaced by much improved "Advanced LIGO" versions. By February 2015, two such advanced detectors (one in Livingston, Louisiana and the other in Hanford, Washington) were brought into engineering mode )

Новини:

Автор Тема: Пошук гравітаційних хвиль (Прочитано 3821 раз)