Впервые зарегистрированы гравитационные волны: теперь официально

[niger 2 551]

Сегодня на специальной пресс-коференции ученые международной коллаборации LVC (LIGO) объявили о первом прямом детектировании гравитационных волн от слияния двух черных дыр с достоверностью 5.1σ.


Image Credit: Bohn, Throwe, Hébert, Henriksson, Bunandar, Taylor, Scheel (see www.black-holes.org/lensing)

14 сентября 2015 год в 09:50:45 UTC два детектора LIGO (расположенные в США) одновременно наблюдали гравитационно-волновой сигнал GW150914. Сигнал с возрастающей частотой от 35 Гц до 250 Гц и амплитудой деформации метрики в 1x10^-21. Сигнал соответствует предсказаниям Общей Теории Относительности (ОТО) для слияния двух черных дыр массами 36 и 29 солнечной.

Что еще интереснее, это открытие впервые позволяет с уверенностью сказать о существовании систем черных дыр, и характеризовать динамику системы черных дыр с позиций ОТО.

Результаты исследования опубликованы сегодня в Physical Review Letters.

Как детектировали

С момента предсказания существования гравитационных волн Эйнштейном в 1916 году было предпринято множество попыток их наблюдения. С середины семидесятых велись работы над твердотельными детекторами (Вебер) – предполагалось, что массивные куски металла будут резонировать с гравитационными волнами, и изменение длины этих масс можно зарегистрировать достаточно чувствительными приборами. Однако это направление оказалось не перспективным – слишком большие шумы не позволяли достичь необходимой чувствительности. С 70х годов начали развиваться интерферометрические детекторы.



Гравитационная волна меняет расстояние между подвижными конечными зеркалами интерферометра, вследствие чего наблюдается изменение интерференционной картины на выходе детектора. Для увеличения чувствительности такого детектора к расстоянию между зеркалами плечи интерферометра достигают длины 4 км, оптическая мощность на зеркалах – 100 кВт, а сами зеркала массой в 40 кг закреплены на высокодобротных (Q~10⁷) подвесах и снабжены дополнительной системой изоляции от сейсмических шумов.



В США расположено два одинаковых детектора на значительном расстоянии друг от друга, что позволяет производить независимое наблюдение, а затем коррелировать результаты для исключения локальных шумов и ложных сигналов. Кроме того, наличие двух (и более) детекторов помогает триангулировать сигнал для определения положения на небе.

Оба детектора в начале сентября 2015 года закончили многолетнюю процедуру обновления и находились в полностью рабочем состоянии на момент детектирования.
 

Что детектировали

Сигнал, зарегистрированный детекторами совпадает с предсказаниями ОТО для слияния двух черных дыр. На протяжении 0.2 секунды две вращающиеся вокруг друг друга черные дыры сблизились из-за потери энергии вращения за счет гравитационного излучения и слились в одну черную дыру. Однако суммарная масса этой новой черной дыры оказалась на 3 солнечной массы меньше, чем сумма двух старых — энергия была излучена в гравитационных волнах.

Симуляция слияния черных дыр

Изначально две дыры находились чрезвычайно близко друг от друга – на расстоянии 350 км (при том что радиус Шварцшильда для них порядка 210 км). Расстояние (фотометрическое) до источника оценивается в 410 Мегапарсек.

Сигнал был задетектирован с очень высокой достоверностью: соотношением сигнал/шум 24 и достоверностью в 5.1σ (соответствующей одному ложному сигналу в 203 000 лет).
Было проведено множество проверок как на ложный сигнал, так и намеренную инжекцию. Все они показали отрицательный результат.
 

Что будет дальше?

Ученые продолжают исследовать событие, и вскоре будет представлено больше результатов как анализа данных, так и проверок ОТО. На этой странице можно найти подробную информацию о событии и прочие результаты исследования.

Сам гравитационно-волновой детектор будет усовершенстован и далее, что позволит детектировать больше событий. Ожидается увеличение чувствительности еще в несколько раз. В то же время детекторы Advanced VIRGO в Италии и KAGRA в Японии скоро начнут работу, а ученые уже планируют строительство новых детекторов для развития гравитационно-волновой астрономии: десятикилометровый Einstein Telescope в Европе и космический телескоп LISA с длиной плеч интерферометра в 5 миллионов километров. 

В заключение добавлю пару ссылок

• Обсуждение обновленного детектора
• Как сжатый свет применяется для увеличения чувствительности детекторов

Изменено 12 февраля 2016 пользователем niger

[Alef 405]

 

Сегодня на специальной пресс-коференции ученые международной коллаборации LVC (LIGO) объявили о первом прямом детектировании гравитационных волн от слияния двух черных дыр с достоверностью 5.1σ.

Бред! Повторение опыта Майкельсона-Морли! 

Сложность эксперемента уничижает полученные данные и не может обеспечить повторяемость базы.

А фактаж вообще полная бредятина! Получается, что кластерное излучение из далекого прошлого может уничтожить планету и нас.

ТО и СТО устарели, это даже подтвердилось солнечным искривлением луча звезды, в науке то-же есть политиканыю

А вообще как я говорю-Парадигма догм в науке привела к энтропии цивилизации.

[niger 2 551]

То есть, если эксперимент сложно повторить, то значит это бред и данные не достоверны? Или вы хотите, чтобы в ближайшем наблюдении от нас каждый день сливались черные дыры, чтобы количество экспериментов вас удовлетворило?

[Alef 405]

То есть, если эксперимент сложно повторить, то значит это бред и данные не достоверны? Или вы хотите, чтобы в ближайшем наблюдении от нас каждый день сливались черные дыры, чтобы количество экспериментов вас удовлетворило?

Просто нас пытаються убедить в том, что темной комнате есть черная кошка, исходя из шерохов оттуда доносящихся.

[niger 2 551]

Просто нас пытаються убедить в том, что темной комнате есть черная кошка, исходя из шерохов оттуда доносящихся.

Ну у ученых все несколько интересно, через время будет другая возможность и они откроют другие данные и смогут их сравнить, и тогда либо подтвердиться их первый этот опыт, либо они поймут, что это было несколько другое. 

[Михаил Балтакса 23 602]

Дяди, вы сейчас с кем разговаривали?..

[BiZ 27 717]

с достоверностью 5.1σ.

[niger 2 551]

 

Ты что не знаешь что такое достоверность в интервалах?

[Igor 9 233]

Бред! Повторение опыта Майкельсона-Морли! 

Сложность эксперемента уничижает полученные данные и не может обеспечить повторяемость базы.

А фактаж вообще полная бредятина! Получается, что кластерное излучение из далекого прошлого может уничтожить планету и нас.

ТО и СТО устарели, это даже подтвердилось солнечным искривлением луча звезды, в науке то-же есть политиканыю

А вообще как я говорю-Парадигма догм в науке привела к энтропии цивилизации.

Вы лучше простым языком скажите, о чем они написали? Столкнулись две черные дыры и с энергией 3 солнечные массы потянули в результате столкновения всю вселенную на себя?

[niger 2 551]

Вы лучше простым языком скажите, о чем они написали? Столкнулись две черные дыры и с энергией 3 солнечные массы потянули в результате столкновения всю вселенную на себя?

Игорь, ты невнимательно прочитал. 

[kentavr 6 999]

Вы лучше простым языком скажите, о чем они написали? Столкнулись две черные дыры и с энергией 3 солнечные массы потянули в результате столкновения всю вселенную на себя?

Нет. Просто волны пустили.

Меня вообще умиляет ситуация, когда рассуждать о "тонких материях" берутся люди, не видевшие в своей жизни ничего тоньше волоса. Так же и в макроэкономике, и в финансах страны.

Как это тут еще Мюзик не зарисовался?

Изменено 12 февраля 2016 пользователем kentavr

[vrate 149]

Как это тут еще Мюзик не зарисовался?

Рано, со школы еще  не вернулся

[Igor 9 233]

Игорь, ты невнимательно прочитал.

в общем пояснить ты не способен.

[Igor 9 233]

Нет. Просто волны пустили.

Если тут на Земле шелохнулись датчики, значит гравитационное воздействие хоть немножко потянуло их на себя. Это если совсем простым языком.

[kentavr 6 999]

Если тут на Земле шелохнулись датчики, значит гравитационное воздействие хоть немножко потянуло их на себя. Это если совсем простым языком.

Гравитационные воздействия могут иметь разные вектора направленности

[Igor 9 233]

Гравитационные воздействия могут иметь разные вектора направленности

Нет же, гравитация всегда направлена к центру масс ее источника. Но поскольку источники находятся в разных местах и на разном удалении и обладают разной массой, то все воздействия складываются в одно результирующие. На Землю масимально сильно влияют два источника, Солнце и Луна, причем хоть влияние Земли на Луну столь велико что держит ту на орбите, это не означает что в ответ Луна не заставляет Землю вращаться не идеально вокруг своего центра, а немного следуя за Луной.

Как я понял, вообще все что где либо происходит, влияет на нас. Вопрос в величине, где-то столкнулись две черные дыры, и оказали влияние там грубо говоря 0.000000000000001 , в то время как Солнце влияет как 1000000000000000 .

[Alef 405]

Нет же, гравитация всегда направлена к центру масс ее источника. Но поскольку источники находятся в разных местах и на разном удалении и обладают разной массой, то все воздействия складываются в одно результирующие. На Землю масимально сильно влияют два источника, Солнце и Луна, причем хоть влияние Земли на Луну столь велико что держит ту на орбите, это не означает что в ответ Луна не заставляет Землю вращаться не идеально вокруг своего центра, а немного следуя за Луной.

Как я понял, вообще все что где либо происходит, влияет на нас. Вопрос в величине, где-то столкнулись две черные дыры, и оказали влияние там грубо говоря 0.000000000000001 , в то время как Солнце влияет как 1000000000000000 .

Кстати о Луне.

[Alef 405]

Если тут на Земле шелохнулись датчики, значит гравитационное воздействие хоть немножко потянуло их на себя. Это если совсем простым языком.

...и соеденить события на свой рассудок.

Квантование эфира или магнитная буря, а вот еще, парадигма влияния эксперементатора на результат эксперимента.

Я же сказал "БРЕД".

[SERGIUS_S40 1 726]

"Доказали, что гравитация распространяется. Быстрее света. Впервые доказали."

[Михаил Балтакса 23 602]

[SERGIUS_S40 1 726]

Прикольный фрактал

[Igor 9 233]

"Доказали, что гравитация распространяется. Быстрее света. Впервые доказали."

Спасибо.

[SERGIUS_S40 1 726]

Спасибо.

собственно это была цитата из Стругацких.

[niger 2 551]

Спасибо.

Ну вообще-то, не то они доказали. А правильнее они открыли не теоретически, а на практике гравитационные волны. Гравитационные волны искажают ткань пространства-времени, что и было детектировано датчиками.

 

А точнее, дойдя до Земли, гравитационные волны начали искажать наше пространство-время. Соответственно, начало периодически изменяться расстояние между элементами антенн обсерватории LIGO, что зарегистрировали детекторы лазерных лучей.

[Михаил Балтакса 23 602]

Ну вообще-то, не то они доказали. А правильнее они открыли не теоретически, а на практике гравитационные волны. Гравитационные волны искажают ткань пространства-времени, что и было детектировано датчиками.

 

А точнее, дойдя до Земли, гравитационные волны начали искажать наше пространство-время. Соответственно, начало периодически изменяться расстояние между элементами антенн обсерватории LIGO, что зарегистрировали детекторы лазерных лучей.

Спасибо!

Теперь и я хоть что-то понял.