новости космоса
3230 43
02 декабря 2021 21:01:57

Новые подробности о столкновениях между черными дырами

Хотя свет не может покинуть окрестностей черной дыры, в которых действуют колоссальные гравитационные силы, это обстоятельство не остановило ученых, включая группу исследователей из Орегонского университета, США, пытающихся раскрыть секреты этих таинственных объектов.

Исследователи из Орегонского университета являются частью команды проекта LIGO, международной коллаборации, основной целью которой является обнаружение и изучение гравитационных волн. На прошлой неделе команда проекта LIGO опубликовала крупнейший на сегодня каталог гравитационно-волновых событий, где, кроме прочего, подробно описаны 35 новых столкновений между компактными объектами, данные по которым были получены в ходе новейшей наблюдательной кампании. Четырнадцать исследователей из Орегонского университета, включая девятерых студентов, приняли участие в составлении этого нового каталога.

«Мы становимся все лучше и лучше, - сказал Роберт Шофилд (Robert Schofield), исследователь, влившийся в коллектив коллаборации LIGO в составе его орегонской группы в конце 1990-х гг. – Эта новая кампания по сбору данных отличалась более высокой чувствительностью, чем все предыдущие кампании, и мы смогли увидеть столкновения между черными дырами, происходящие на значительно больших расстояниях, чем когда-либо прежде».

Ученые обсерватории LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) впервые обнаружили гравитационные волны в 2015 г., что сразу же было отмечено как невероятный успех астрономической и физической науки и удостоено Нобелевской премии в 2017 г. Сегодня, благодаря усовершенствованиям технологии наблюдений, обнаружения гравитационно-волновых событий делаются все чаще и чаще.

«В ходе этой новейшей наблюдательной кампании удалось наблюдать некоторые события, которые были исключительными сами по себе, такие как первое обнаружение двойных систем, включающих одну нейтронную звезду и одну черную дыру каждая, - сказал физик Бенджамин Фарр (Ben Farr) из Орегонского университета. – Но теперь, когда у нас в активе имеется почти 100 гравитационно-волновых событий, перед нами начинает вырисовываться более цельная общая картина».

Теперь у исследователей имеется достаточно данных, чтобы начать проводить более сложный анализ, который даст возможность сделать более глубокие выводы о природе Вселенной и формировании черных дыр.

Начало следующей кампании по сбору данных о гравитационно-волновых событиях намечено на декабрь 2022 г.

Составлено по материалам, предоставленным Орегонским университетом.


(Добавил: Hot Temp)

комментарии
1
Teddy92 · 02-12-2021

Если Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory, то будет LIGWO, а не LIGO.

2
dengess1-6 · 02-12-2021

Сделали каталог - молодцы. Полезная рутина. Но толпой быстрее получилось справиться. Студентам практика

3
viktorchibis92 · 03-12-2021

Всё это пересуживание результатов, полученных почти два года назад. С марта 2020 все три детектора стоят якобы на модернизации (вот бы все телескопы мира одновременно остановили на модернизацию). В результате в мае 2020 пропустили важнейшее событие слияния двух НЗ, которое было локализовано и отслежено во всех диапазонах ЭМИ. И только гравитационные детекторы в это время не работали. А ведь это в самом деле могло дать точную информацию сопоставления скорости ЭМИ и ГВ. Бардак.
Совершенно никакой информации, что они там модернизируют. Принципиально физическую схему не изменишь. Наращивать мощность лазера смысла нет. Совершенствование интерферометров с цель поднятия частоты – дело сомнительное. Можно совершенствовать программное обеспечение. Но обычно это делают параллельно с работой. Не понятно. Одним словом – Бардак.

4
dengess1-6 · 03-12-2021

viktorchibis © " А ведь это в самом деле могло дать точную информацию сопоставления скорости ЭМИ и ГВ."
- Уже сопоставляли. Они с одинаковой скоростью движутся.

5
viktorchibis92 · 03-12-2021

Dengess, Вы забыли наше прошлое обсуждение этого вопроса. Сопоставление было только один раз в 2017 г., когда локализация источника ГВ была чуть ли не полнеба. Конечно, в такой большой области в это же время нашлась одна искорка, которой и приписали данное событие. Это могло быть случайное совпадение. По научным критериям сигма одного события равна нулю. Безусловно нужны дополнительные проверки. И в мае 2020 г. такую проверку прозяпали.

6
JamesWebb92 · 03-12-2021

Столько много текста, а информации в нём на одно предложение: "Измерений накопилось достаточно, чтобы попытаться сделать из них какой-то общий вывод".

7
dengess1-6 · 03-12-2021

viktorchibis, слишком уникальное совпадение для случайного.

8
viktorchibis92 · 03-12-2021

По небу летит ворона, брызнула из заднего сопла, попала точно человеку на голову. Это уникально или случайно?
Ответ – закономерно.

9
dengess1-6 · 03-12-2021

viktorchibis, не уместный пример. ЭМ и гравиВолна вылетели из одного "сопла", у них общий источник. Человек и Ворона из разных мест вышли, у них разный источник. Вывод: ваш пример вероятнее случаен, пример ГВ и ЭМ - вероятнее не случайность. К тому же вороны в небе наблюдаются чаще, нежели вспышки от слияния чд и нз или взрывов сверхновых.

10
viktorchibis92 · 03-12-2021

Профессор или его помощник (отличник) может объяснить всё что угодно, без тени сомнения.

11
viktorchibis92 · 03-12-2021

Но Вы не учли самый главный момент - ворона целилась.

12
Teddy92 · 03-12-2021

LIGO после модернизации увеличит чувствительность в два раза, что позволит собирать данные о гравитационных волнах с объема в семь раз больше. Модернизация включает улучшение подвеса заркал, улучшение покрытия зеркал, компенсация отдачи света в зеркалах и использование нового эффекта - использование так называемого "сжатого света", что также вносит вклад в копилку повышения чувствительности. Все это требует времени и усилий специалистов. Это не затраты теоретиков, которые нынче даже на гусиные перья и пергамент не тратятся ввиду наличия клавиатуры. :)
Всего собрано более сотни событий слияния:

По вертикали отложены массы объектов в солнечных массах.
Практически для всех слияний черных дыр (синие кружочки) идентифицированы события в электромагнитных сигналах (оптика, рентген и радио). Для событий слияния промежуточных масс (сиреневые кружки) идентификация не всегда получалась. Для нейтронных звезд (белые кружки) редко получалось найти соответствие. Это объясняется тем, что чем легче объект, тем слабее последствия слияния в излучении.

13
viktorchibis92 · 03-12-2021

Teddy.
Почему на модернизацию одновременно остановлены все детекторы ГВ? Где логика? Это раз.
И два – пожалуйста ссылочки на материалы зафиксировавшие, что «для всех слияний черных дыр (синие кружочки) идентифицированы события в электромагнитных сигналах». А также имеющиеся данные «Для событий слияния промежуточных масс (сиреневые кружки)».
PS: Надеюсь, уходить от поставленных вопросов не превратится у Вас тенденцию.

14
dengess1-6 · 03-12-2021

© "Почему на модернизацию одновременно остановлены все детекторы ГВ? Где логика? Это раз."
Элементарно. Разные детекторы фиксирующие одно событие дают более точный результат. Так если один детектор встал на реновацию, то логично в это время и другие детекторы улучшить.

15
Teddy92 · 03-12-2021

Почему, если полетела шаровая опора на ремонт ставится вся машина?

16
Teddy92 · 03-12-2021

Вообще-то и слияния нейтронных дыр тоже идентифицированы. Только более опосредовано. Ведь ставится в соответствие не просто вспышка. Ставятся события с целым набором характеристик, которые можно интерпретировать с той или иной степенью достоверности. Достоверность идентификации считается высокой. Тем более для нескольких десятков событий.

17
viktorchibis92 · 03-12-2021

Teddy, по Вашей логике, если полетела шаровая опора на одном автомобиле, то на ремонт надо ставить все автомобили автопарка. У dengess-а впрочем такая же логика.
Честно говоря, я перестал Вас понимать. На конкретные вопросы Вы не отвечаете, рисуете фотошопы, не прикладывая к ним никаких расчетов. Ну картинка, она и без слов бывает понятна. А вот что такое - «слияние нейтронных дыр», «ставится в соответствие не просто вспышка», «события с целым набором характеристик, которые можно интерпретировать с той или иной степенью достоверности», «достоверность идентификации считается высокой»? Это Вы о чём?
Извините, но я в таких категориях как-то затрудняюсь обсуждать вопросы.

18
Teddy92 · 03-12-2021

Если падает Боинг 737, то приостанавливаются полеты всех Боингов 737.
Если проапгрейдить один интерферометр, а второй нет, то эффективность системы будет определяться слабым, непроапгредненым звеном.
Интерферометры Virgo и японский KAGRA, насколько я знаю, работают.

19
dengess1-6 · 03-12-2021

viktorchibis, автопарк детекторов нужен например для триангуляции. Несколько детекторов тянут одну лямку.

20
Sqwair777113 · 03-12-2021

viktorchibis, на N+1 есть статья, называется "Онлайн: Астрофизики увидели «фабрику золота» за работой" там правда по ГВ о слиянии НЗ. И да, от 2017 года статья. Но, записи хронологии очень интересные! Особенно эта:
"Таймлапс открытия:
12:41:04 UTC — фиксация гравитационных волн
Через 2 секунды — гамма-всплеск
Примерно через 11 часов — первое оптическое детектирование телескопом Swope
Через 9 дней — рентгеновское послесвечение «Чандра»
Через 16 дней — радиоизлучение, массив радиотелескопов VLA"
А ведь, вроде и ГВ, и фотоны обладают одинаковой скоростью! :))
Но, блин, почему ж такая разница в задержке-то?
Но, это не к вам вопрос, просто мысли вслух...
Насчет, слияния ЧД, тоже интересно было бы глянуть хронологию сигналов, если бы такая была...
Даже в двух вариантах:
1) одна или обе чд с аккреционным диском.
2) обе чд - "стерильные", без акк.дисков. Это вообще, самый интересный вариант, в плане - а что может придти от их слияния, кроме ГВ? И если, что-то может придти кроме ГВ, то всю физику (ЧД) и теорию ЧД, можно выкидывать в топку.

21
viktorchibis92 · 03-12-2021

09.12.20 – «Коллаборации LIGO-Virgo-KAGRA рассмотрели состояние готовности улучшений детекторов и модификаций A + / AdV + в рамках подготовки к O4. По прогнозам, по состоянию на ноябрь 2020 года запуск наблюдений O4 начнется не ранее июня 2022 года из-за задержек с основными закупками и задержек, связанных с COVID. Ряд значительных модификаций детекторных систем в течение следующих шести месяцев улучшат понимание воздействия COVID на график. Пересмотренный прогноз даты начала O4 будет представлен весной 2021 года с учетом извлеченных уроков.
С уважением,
Патрик, Джованни, Хисааки, Дэйв, Альберт, Ставрос, Такааки, Масатаке
December 9, 2020»
.
08.11.21 – «Обсерватории LIGO и Virgo в настоящее время совершенствуются перед следующим четвертым раундом наблюдений, который, как ожидается, начнется во второй половине 2022 года. Обсерватория KAGRA в Японии также присоединится к следующему полному раунду наблюдений».
.
Источники найдёте сами.

22
viktorchibis92 · 03-12-2021

Sqwair777, с задержками разных видов излучения всё нормально. Почитайте на эту тему про событие GRB 200522A (слияние двух НЗ с образованием магнетара).
Там процесс развивается во времени с разным излучением на разных этапах процесса.
Это как раз то событие, которое пропустили детекторы ГВ в мае 2020 г.

23
puzzler91 · 03-12-2021

Sqwair777, а Вы статью внимательно прочитали?
Вот цитата, которая объясняет задержку оптической фиксации:
"18:15 Александр Дубов: Вопросы продолжаются.
— Сейчас наблюдалось десятичасовое запаздывание перед оптическим откликом по объективным причинам, из-за расположения источника излучения. А когда теоретически должен был дойти сигнал, если бы могли зарегистрировать сигнал сразу?
— Теоретически мы можем наблюдать сигнал сразу. Но даже 28 квадратных градусов — это очень много. Хаббл такую площадку покрыть не может. Поэтому основная проблема — это найти на этой площадке источник. Потому всегда будет задержка из-за того, что пока нет механизмов точной локализации."
Остальное излучение, я так понимаю, идет уже от столкновения разлетающихся частиц с окружающей материей. Чем больше разлет "осколков", тем крупнее источник наблюдения.

24
dengess1-6 · 03-12-2021

Sqwair777, ЭМ от слияния - результат нагрева вещества при резком сжатии в эпицентре, и переизлучения окружающего это событие вещества. На это нужно время. Разное время. И чем дальше от слияния переизлучающее вещество, тем позже оно начнёт нагреваться и позже станет переизлучать, соответственно до меньшей температуры нагреется и на более длинных волнах переизлучит.
имхо!

25
Mexaniko100 · 04-12-2021

JamesWebb имеется ввиду что подробности то получены (ввиду повышения чувствительности на этом этапе), но какие именно, пока что никто не знает...

26
Teddy92 · 04-12-2021

Набран много данных по гравитационным волнам и связанным с ними данным по радио, инфракрасный, оптическим, УФ, рентгеновским, гамма излучения. Теперь можно строить модели и проверять на соответствие. Данные в открытом доступе и сотни учёных, заката рукава принялись познавать новые горизонты науки. Например, я читал, что шум гравитационным волн - источник данных для квантовой природы гравитации.

27
Teddy92 · 04-12-2021

Какой то чукча писал исправлятор для смартфона. Все окончания перевраны.

28
Teddy92 · 04-12-2021

Или в 2017 году при регистрации слияния дух нейтронных звёзд удалось проанализировать спектры и удостовериться, что после слияния спектр обогащен лантаноидами. Прямым наблюдением.

29
viktorchibis92 · 04-12-2021

Много данных, это хорошо – для проверки моделей.
Для построения моделей, много данных – это проблема (дезориентируют).
На данном этапе, именно с точки зрения подтверждения модели, меня интересуют надёжно установленные данные по времени прихода ГВ и ЭМИ.
На основе KST-модели ГВ, при более высокой амплитуде ГВ в продольном плече детектора, ГВ должны приходить существенно быстрее ЭМИ (т.е. быстрее скорости света). При более высокой амплитуде ГВ в поперечном плече детектора, скорость ГВ и ЭМИ примерно одинаковая (возможно).
Если что-то не так, то корпускулярную модель ГВ надо будет корректировать.

30
3757 · 04-12-2021

А почаму нельзя сконструировать искусственный источник гравитационных волн? Или понаблюдать за чем-нибудь более близким - системой спутников Юпитера например.

31
dengess1-6 · 04-12-2021

Потому, что гравитация самое слабое фундаментальное взаимодействие известное науке.

32
dengess1-6 · 04-12-2021

Ну сконструировать легко. Любой объект движущийся с ускорением будет источником гв. Но их пока не можем увидеть из за малой плотности и массы объекта.

33
itatel117 · 04-12-2021

dengess1: а приливы на Земле?

34
dengess1-6 · 04-12-2021

Что приливы?..

35
itatel117 · 05-12-2021

dengess1: приливы это наглядное проявление существования гравитационных волн только очень длинных

36
Mexaniko100 · 05-12-2021

itatel, приливы это наглядное проявление самой гравитации и её силы, а гравитационные волны это колебания этой силы.

37
itatel117 · 05-12-2021

Что же тогда регистрируют лиго-вирго?

38
dengess1-6 · 05-12-2021

Колебание пространства под действием гравитационных возмущений.

39
itatel117 · 06-12-2021

То что пространство может колебаться это понятно. Только будет ли это регистрироваться примитивными схемами?

40
kosmonaft37 · 06-12-2021

KAGRA находится на глубине 200м и не зря, LIGO и того на поверхности. ЭМ малой частоты и мощным сигналом могут проникать на глубину до 1км и без труда воздействовать на датчики, вот и пойми, что они там меряют и чем. Если и есть ГВ, то этим конструкциям явно не хватит чувствительности, чтобы их уловить. После фиаско они скажут - зато мы зафиксировали кучу слияний, которые ранее не отслеживались, оправдывая дорогостоящий проект.

41
dengess1-6 · 06-12-2021

«Ай, Моська! знать она сильна,
Что лает на Слона!»

42
Kot146 · 07-12-2021

Как впринципе можно регистрировать изменение системы, находясь внутри этой системы (т.е. пространства)? Может это пространство скручено в веревку в узел, спираль и хаотический клубок, но находясь внутри нити и являясь составляющей этой нити, мы будем уверены что всегда летим/смотрим вперед по прямой, тогда как внешний наблюдатель будет видеть как мы блуждаем зигзагами по этому клубку

43
itatel117 · 07-12-2021

Вот вот.

написать комментарий наверх
Для добавления комментария необходимо зарегистрироваться, а затем войти на сайт используя свой логин и пароль.

Если Вы уже зарегистрировались, но забыли пароль - воспользуйтесь нашим разделом восстановления пароля.

© 2002-2024. Все права защищены. AstroNews.ru | Перепечатка любых материалов сайта без разрешения редакции запрещена!