новости космоса Все новости Декабрь 2018 года
4767 55
05 декабря 2018 05:34:37
Обнаружено самое мощное гравитационно-волновое событие на сегодняшний день

О четырех новых обнаружениях гравитационных волн было объявлено на семинаре Gravitational Waves Physics and Astronomy Workshop, проходившем в Мэрилендском университете, США. Таким образом, теперь общее число обнаруженных гравитационно-волновых событий составляет 11 событий, считая с первого обнаружения, состоявшегося в 2015 г.

Десять из этих событий являются столкновениями черных дыр, а одно событие характеризуется как столкновение нейтронных звезд, представляющих собой плотные остатки взорвавшейся звезды.

Эти новости укрепляют нашу уверенность в том, что обнаружения гравитационных волн не являются ложными, поскольку недавно, в конце октября, в журнале New Scientist появилась статья, ставящая под сомнение корректность обнаружения гравитационно-волновых событий.

Обнаружение гравитационно-волнового события не может быть проведено со 100-процентной уверенностью. Вероятность ложного обнаружения определяется частотой, с которой может происходить такое событие, которое будет имитировать собой гравитационно-волновое событие. Поэтому при обнаружении гравитационных волн ученые задаются уровнем статистической значимости: например, если событие, которое может имитировать гравитационно-волновое событие, происходит во Вселенной с частотой один раз в 1000 лет, то вероятность того, что обнаруженный нами несколько раз подряд сигнал такого характера относится именно к гравитационно-волновому событию, очень высока. Если же частота возникновения во Вселенной имитирующего события довольно высока: например, если это событие происходит с частотой раз в месяц, тогда обнаружение считается ненадежным. Все проведенные до сих пор коллективами гравитационно-волновых обсерваторий LIGO и VIRGO обнаружения считаются надежными.

Теперь научные коллективы обсерваторий LIGO и VIRGO завершили анализ всех данных, полученных, начиная с сентября 2015 г. Согласно анализу, 8 из 20 исходных черных дыр имели массы между 30 и 40 массами Солнца, 6 черных дыр имели массы от 20 до 30 масс Солнца, три черных дыры имели массы порядка 10-20 масс нашего светила и лишь две черных дыры имели небольшие массы, составляющие 7-8 масс нашей звезды.

И лишь одна черная дыра имела до столкновения огромную массу в 50 масс Солнца – что делает ее самой крупной черной дырой, столкновение которой с другой черной дырой (массой 34 массы Солнца) стало источником гравитационных волн, зарегистрированных обсерваториями LIGO и VIRGO. Это событие, GW170729, было зафиксировано 29 июля 2017 г., и произошло оно на расстоянии свыше 5 миллиардов световых лет от нас. Несмотря на слабый сигнал, это событие является одним из самых мощных гравитационно-волновых событий, зарегистрированных на сегодняшний день, подчеркнули авторы доклада.

комментарии
1
frik2 · 05-12-2018

пойду за сёрфом, столько волн больших

2
graviton6 · 05-12-2018

Обнаруживают и регистрируют то, объяснить, и сами не знают что.

3
koftochka69 · 05-12-2018

Вроде раньше еще и просчитывали откуда волны то пришли, а теперь их много не интересно стало )

4
nikkaknik30 · 05-12-2018

Я так понимаю, что детекторы построены на принципе искажения пространства, так что вероятность ложного срабатывания ничтожна.

5
Leonid3106 · 05-12-2018

nikkaknik, "растяжение" пространства, а не искажение. Условно -- луч лазера делится пополам, одна половинка падает на экран, другая путешествует вдоль вакуумированной трубы 4 километра, отражается зеркалом и возвращается назад, где на на экране создаёт интерференционную картинку с первой половиной. При изменении длины 4 км, картинка меняется. А кроме редкой гравитационной волны на длину действует всё, от температуры и пролетевшей мухи до перфоратора за сто км, не говоря уже о проезжающих машинах и далёких землетрясений. Шум от них превышает искомый сигнал (~1.0E-21 м/м) на порядки и "вероятность ложного срабатывания" весьма велика. Именно поэтому к публикациям о событии относятся строго и данные неоднократно проверяются.

6
nikkaknik30 · 05-12-2018

Leonid3:"А кроме редкой гравитационной волны на длину действует всё, от температуры и пролетевшей мухи до перфоратора за сто км, не говоря уже о проезжающих машинах и далёких землетрясений."-------------------------------------
Спасибо за толковое объяснение. Это совсем меняет дело...

7
Bong27 · 05-12-2018

Гравитационно-волновой шум, или?
Как разделить. :)
А как посчитать тогда совокупный энергетический потенциал.
(даже если гравитационно-волновое пренебрежительно малое)

8
elena116 · 05-12-2018

Интересно,являются ли аналогом колебания материи Земли при вращении ядра,то есть их сила от центра до поверхности,с распространением гравитационных волн от центра-столкновения?

9
Leonid3106 · 05-12-2018

elena, при вращении шара или сферы вокруг своей оси гравитационных волн не образуется. Но если на шаре имеются гравитационные неровности, горы, моря, ледники, то волны будут образовываться и уносить энергию вращения до полной остановки. Правда величина этих волн настолько мала, что на остановку потребуется в большие тысячи раз больше времени, чем существует наша Вселенная :-)

10
pervokursnik20 · 06-12-2018

Спасибо, Леонид, за разъяснения.

11
Teddy13 · 06-12-2018

Гравитационный сигнал имеет специфическую форму. Поэтому отделить его от перфораторов и мух довольно легко.

12
Bong27 · 06-12-2018

Луна, видимо, остановилась во вращении вокруг Земли по причине того,
что растратила на т.н. грав-волны весь свой потенциал гравитационных взаимодействий. :)

13
Bong27 · 06-12-2018

Во круг оси, по отношению к Земле, разумеется. :)

14
Bong27 · 06-12-2018

Ну, а поскольку она по отношению к Земле та же гора на поверхности..

15
Teddy13 · 06-12-2018

Там механизм другой - приливные силы. То есть перераспределение массы вращающихся тел.
Недаром Леонид оговорился о 13 триллионах лет остановки по такому сценарию.

16
Bong27 · 06-12-2018

Не имеет значения.
Мирозданию совершенно безразлично сколько у него триллионов лет,
поскольку время для него в принципе не лимитировано.

17
dengess168 · 06-12-2018

nikkaknik (с): "Это совсем меняет дело..."
А если по-подробней, как меняет?
И почему вы не процитировали следующее: "Именно поэтому к публикациям о событии относятся строго и данные неоднократно проверяются.",
и не сказали, что это тоже меняет дело?
Почувствовалось некоторое недоверие к ЛИГО с вашей стороны.
...
Для борьбы с предвзятостями:
4км - это расстояние не от лазера до отражателя, а от пробных масс. И луч проходит туда-сюда несколько раз суммируя мощность на зеркале от 20 Вт до 100 кВт и повышая чувствительность сенсора до уровня 1/10000 размера протона!
Два плеча детектора расположены перпендикулярно. Вакуум в трубах 10(-7) Па. Частицы газа уже не помеха!
Зеркала ITM/ETM - ионным фрезерованием доведены до шероховатости в 0,08 нм — т.е. до фундаментального предела, обусловленного размерами молекул диоксида кремния. Потери света всего 0,005%!
К слову о пролетевшей мухи, перфораторах за сто км, о проезжающих машинах и далёких землетрясениях.
Максимально жесткие конструкции первых стадий подвески, что минимизирует амплитуду вибраций.
Активные системы компенсации, движущие платформу в противоположном к вибровоздействию направлении, в 1000 раз снижает амплитуду вибраций.
Наличие маятников. Подвеска ETM/ITM имеет 7 стадий виброподавления. Хитрая система маятников: они качаются медленнее, чем минимальная частота гравитационных волн. В результате любое вибровоздействие будет переводиться в собственную частоту колебания маятника и очень сильно ослабляться на других частотах.
Система гравиметров, датчиков давления, температуры и микрофонов дает данные на вход системы автоподстройки интерферометра, которая компенсирует изменение гравитационного поля под влиянием лунных и солнечных приливов.
По температурным помехам:
Тестовые массы - высоко однородные цилиндры из плавленого кварца, отполированные со всех сторон до шероховатости 1 нм. Своего рода “камертон”, частоты которого лежат вне полосы измерения резонатора.
В нитях, на которых подвешены тестовые массы появляются термоупругие шумы, возникающие из взаимосвязи температуры и модуля Гука. Для минимизации используют тонкие кварцевые нити 0,4 мм.
Для компенсации искажения зеркала из-за нагрева точки попадания лазера нагревают до той же степени СО2-лазером кольцевую зону вокруг измеряемого луча.
И главное!
ЛИГО - это два детектора, не один. Расположены они друг от друга на расстоянии 3000 км. Это дублирующая система, позволяющая не только отделять шумы от полезного сигнала, но и локализовать источник ГВ.
___
PS/ Я перечислил далеко не всё. Про ЛИГО можно много интересного рассказать.

18
Bong27 · 06-12-2018

dengess1, а что "качнется" сначала, лазер закрепленный, а значит Земля
или вначале зеркала, которые от Земли частично изолированы.
Что первым отреагирует на т.н. ГВ.

19
Bong27 · 06-12-2018

То есть концептуально что к такой компоновке ЛИГО привело.
Как идея.
Выше приведенное, это инженерные решения этого.

20
dengess168 · 06-12-2018

Bong, я не в курсе подробностей.

21
Bong27 · 06-12-2018

dengess1, вот и мне выяснить все еще не удается, хотя для меня это самое интересное. :)

22
pervokursnik20 · 06-12-2018

dengess, спасибо. Очень интересно!

23
dr_ovosek8 · 06-12-2018

dengess, тоже благодарю, хотя чувствую себя неловко, так как только
благодаря вам понял, насколько я ленив и не любознателен. :-(
Зато восхищен бескорыстным стремлением людей к знанию. которые
строят столь фантастически сложные приборы, как ЛИГО, БАК и т. п.

24
dengess168 · 06-12-2018

dr_ovosek, я лишь только верхушку копнул.
Да там каждый узел, чуть ли не каждая деталь шедевр инженерии.
Хотя бы по зеркалам например. Я сказал о тонкой шлифовке. Но в них аж по 40 слоёв подложки столь же точно выделанных. И всё для ликвидации искажений.
А вакуумная система. Самая вакуумная в мире. Не преувеличиваю. Да ещё с таким объёмом.
ЛИГО просто шедевральный проект. Шутка ли. Тридцать лет минимум его готовили прежде чем начать строить. Разрабатывали нужные технологии.
Даже если бы сам ЛИГО облажался, то разработанные для него технологии оказались очень важными для развития науки и техники.
Казалось бы просто интерферометр. Но какой крутой!

25
Teddy13 · 07-12-2018

"а что "качнется" сначала?"
Странный вопрос. То, что ближе к источнику ГВ.

26
Bong27 · 07-12-2018

Или то, что имеет больший(меньший) гравитационный потенциал т.е. Инерцию.
Потом еще вопрос, ЛИГО построено таким образом, что неважно откуда придет "волна" сверху снизу или сбоку,
по отношению к Зеркалам, отклонения (Зеркал?Лазера?Земли?) будет зафиксировано, или.
Кроме этого это воздействие "толкает" или "притягивает" к(от) очагуа) событий. :)
--
Уже писал где-то, что в таком случае на орбите можно держать группировку спутников,
которые станут раньше(позже) реагировать чем Земля и в таком случае можно фиксировать изменения в мироздании
моментально практически. Гравитационный телескоп фактически. :)

27
Teddy13 · 07-12-2018

К описанию dengess1 добавлю, что это не только впечатляющая экспериментальная установка. Данные, полученные LIGO, обрабатывает кластер из 4608 процессоров. Они выбирают из данных сигналы, которые по форме соответствуют квадрупольным гравитационным полям. То есть кроме технического подавления шума. Есть вычислительное.

28
dengess168 · 07-12-2018

Bong (с): "ЛИГО построено таким образом, что неважно откуда придет "волна" сверху снизу или сбоку, по отношению к Зеркалам"
- Ерунда! Направление источника вычисляется двумя ЛИГО + Вирго и толпа радиотелескопов.
Bong (с): "Уже писал где-то, что в таком случае на орбите можно держать группировку спутников,которые станут раньше(позже) реагировать чем Земля"
- Всё бы ничего, но...Единственный способ добиться достаточной чувствительности для ловли ГВ это интерферометр. Напомню: 10 (-23)
Долгая точная калибровка лазера и зеркал на спутниках?.А как удерживать эту калибровку? Как демпфировать источники помех? Как создать достаточный вакуум? В космосе много частиц, не только остаточная земная атмосфера, но и солнечный ветер.
Космический интерферометр был бы хорош за счёт расстояний, но пока не осуществим.
Teddy, спасибо за дополнение!

29
Bong27 · 07-12-2018

dengess1, отличные задачи инженерному корпусу. :)
--
Но цена зато какая.
Моментальные данные со всего практически мироздания, без погрешностей из-за скорости света.

30
Teddy13 · 07-12-2018

Bong, что-то Вы второй раз про моментальность. Гравитационный волны распространяются со скоростью света, если чего.

31
Bong27 · 07-12-2018

Teddy, у меня иная точка зрения.

32
Teddy13 · 07-12-2018

А какая? Извините, пропустил. Я тут новенький.

33
Bong27 · 07-12-2018

Teddy, ну... самое простое, наверное:
- гравитационные взаимодействия не распространяются - они непрерывны.
(то есть гравитация даже не распространяется. Со скоростью света как у Эйн, или мгновенно как у Нью.).
- гравитационные взаимодействия это не поле, поскольку если были бы полем на его поддержание расходовались бы ресурсы, чего не наблюдается.
- и даже на гравитационное взаимодействие не расходуются ресурсы.
То есть взаимодействие есть, а за счет каких ресурсов (энергии если хотите) это делается не наблюдается.
Своеобразный вечный двигатель и нарушитель принципа сохранения энергии.
(который бы неплохо рассматривать с другим удивительным св-вом Материи, сопротивлением,
например давлению, которое она же сама и создает)
--
Как следствие, хотя не очевидное, наверное, любое обособленное материальное тело гравитационно связано с любым другим, неважно где они находятся. И второе, взаимодействие происходит непосредственно объекта с объектом, а не вообще везде, по типу поля. Для лучшего образного понимания, если представить у Вселенной край, так вот за краем нет гравитации, взаимодействовать не с чем. Ну и конечно, третье, в случае изменения положения одного тела по отношению к другому изменения во воздействии происходит сразу же, не важно как далеко тела находятся, а не через некую волну которая придет к объекту со скоростью света.
--
Ну суть в общем в том, что можно создать гравитационный телескоп, который будет снимать события в мироздании моментально, как только они произойдут. Это если в практической области резюмировать.
--
Если не в практической то много чего. Например, где локализуется гравитационный потенциал у объекта, даже если это микромир. На поверхности? Внутри? :)

34
Teddy13 · 07-12-2018

Понятно. Махровое ортодоксальное дальнодействие. НО ведь гравитационные волны шли к нам отслияния (11 событий) ровно с той же скоростью, что и свет и рентген.
Чем гравитационное поле хуже электростатического, только у которого одноименные заряды притягиваются?
Тоже как бы не расходуются ресурсы, тоже где локализуется его потенциал. Или оно тоже мгновенно чувствуется при изменении?

35
Bong27 · 07-12-2018

Не думаю что от воздействия.
Скорей всего это инерционный эффект, а он да, скорей всего не выше или равен скорости света.
То есть прямое воздействие произошло в момент события,
а отсроченное по мере приближения возмущения вызванного среди материальных объектов между событием и землей.
Что, собственно, возможно и фиксируют.
(Поэтому, собственно, и спрашивал что скорее реагирует Зеркала или Солнце,
что бы обратить на присутствие эффекта инерции).
На вторую половину у меня нет ответа.
Я не знаю как такое происходит, и тем не менее похоже что это именно так.

36
Bong27 · 07-12-2018

Зеркала или Земля, разумеется.
Хотя и Солнце тоже. :)

37
dr_ovosek8 · 08-12-2018

К самой гравитации не применимо понятие скорости распространения --
она просто существует изначально с момента образования материи, а вот
гравитационные волны (информация о столкновениях материальных
объектов или о других изменениях их массы), судя по опытным данным,
действительно распространяются со скоростью света.

38
Bong27 · 08-12-2018

Ну так это совсем другая история и привязано это к инерции материального тела которое да, скорей всего не превысит СС,
а не к гравитации, которая никуда не распространяется в принципе..
Зачем людям голову т.н. волновой гравитацией морочить, чего против и был изначально.
Флуктуации материальных тел да, волны только причем тут.
Более того, при т.н. "вращении" массивных тел (оставим в покое некие т.н.ЧД)
вокруг друг друга (т.е. со значительным гравитационным потенциалом)
возмущения для флуктуаций гораздо существеннее чем когда эти тела "сливаются",
поскольку с этого момента возмущения прекращаются, остаются только остаточные флуктуации "возмущенных"
прежде материальных объектов, которые постепенно выравниваясь затухают.
Ну и поэтому все тот же вопрос - как и что на самом деле ЛИГОй измеряют.

39
Bong27 · 08-12-2018

возмущения для флуктуаций третьих тел разумеется.

40
dengess168 · 08-12-2018

Bong (с): ""при т.н. "вращении" массивных тел (оставим в покое некие т.н.ЧД)вокруг друг друга (т.е. со значительным гравитационным потенциалом) возмущения для флуктуаций гораздо существеннее чем когда эти тела "сливаются","
IMHO!
Когда две объекты вращаясь сближаются, их скорости увеличиваются.
По сути [E / S = (m1 + m2) / (R1 + R2)] E / S
Это означает, что энергия этой системы содержится в скорости вращения E / S, которая зависит от m / R
При столкновении двух масс, радиус и скорость снижаются до минимума, но не до нуля. ( Радиусом становится радиус образовавшейся массивной НЗ (или ЧД). Ну и скорость вращения у неё тоже есть.)
Как-то так: [E = m / SR]
В момент столкновения хотя бы часть энергии вращения перейдёт в гравитационный всплеск - возникает ГВ. Другая часть энергии переходит в нагрев вещества - возникает ЭМ излучение.
И то и другое зафиксировано.Сначала ГВ, следом ЭМ-излучение от радио до гамма соответственно нарастанию температуры.
Наблюдение чётко уложилось в теорию.
IMHO!
ps/ уравнения условные, абстрактные!

41
pervokursnik20 · 08-12-2018

В момент столкновения хотя бы часть энергии вращения перейдёт в гравитационный всплеск.
Правильно я понял, что это было предположено, а затем зафиксировано?

42
Bong27 · 08-12-2018

dengess1, внешним объектам от этого не легче, поскольку чем интенсивнее вращение 2х СПТ тем бОльшие возмущения возникают у внешних, поскольку вектор гравитационных взаимодействий как складывается так и распадается все с большей скоростью. Кроме этого, при слиянии сила гравитационного взаимодействия с внешними объектами становится постоянной и примерно равной той, которая уже складывалась неоднократно, когда внешний объект и два СПТ выстраиваются в одну линию. Несколько другое происходит когда внешнее тело окажется над вращающимися телами, в этом случае внешнее тело станет закручиваться, а не нервно дергаться, хотя элемент вращения возможно тоже будет присутствовать и в первом случае, только по другой оси. Причем тут т.н.ГВ ума не приложу. Но, как мне кажется, хорошо понимаю причем тут гравитационные взаимодействия.

43
Bong27 · 08-12-2018

"В момент столкновения хотя бы часть энергии вращения перейдёт в гравитационный всплеск.",
похоже что не всплеск, а больше стабилизация, все остальное внешнее уже было "заряжено" в процессе вращения.

44
dengess168 · 08-12-2018

pervokursnik, да верно.
Bong, стабилизация динамического объекта требует отбор энергии динамики. Куда она отбирается? Всё туда же: в нагрев и гравитационный всплеск.
Мячик об стену тоже производит нагрев и гравитационный всплеск.

45
Bong27 · 08-12-2018

dengess1, да что же за гравитационный всплеск.
Где и откуда ему взяться, материи резко в кол-ве прибавилось?
Если нет откуда.
А вот сложение гравитационных векторов да, происходит.
Как следствие по этому вектору стабилизация с внешними.
Одновременно внешние флуктуации, вызванные прежде вращением,
оказывают воздействие уже на единый объект, теперь его уже дестабилизируя.
Ну и так далее.
По мне это настолько простое, что смоделировать в своей голове все это проще простого.
Я понимаю, что это обозначают потерей некоей массы трех или пяти Солнц, но масса не кол-во материи.
А значит единственно что происходит, это стабилизация гравитационного взаимодействия, оно же вектора.

46
pervokursnik20 · 08-12-2018

dengess1, понял. Спасибо.

47
graviton6 · 08-12-2018

У гравитационных волн световая скорость, - это великий абсурд.

48
dr_ovosek8 · 09-12-2018

graviton: "У гравитационных волн световая скорость, - это великий абсурд"
Безапелляционно и бездоказательно, как и вихри от молний, создающие гравитацию.

49
Teddy13 · 10-12-2018

LIGO, хоть и сверхчувствительный, может мерять гравитационные возмущения только от супер-пупер мощных гравитационных импульсов. Такими являются моменты слияния (точнее непосредственно перед слиянием) тяжеленных и плотнейших объектов во Вселенной - ЧД и нейтронных звезд. А так гравитационные волны излучают все тела, обладающие массой.
Это от того, что гравитация, в отличие от электромагнитного, слабого и сильного взаимодействия очень мала. На десятки порядков! Поэтому намерять что-то трудно. А так как наука идет от измерений, от опыта, то и создать квантовую теорию гравитации не с потолка, не спекулятивную, не иезуитскую так трудно.

50
Bong27 · 10-12-2018

Тогда не излучает, а возбуждает.
(в противном случае материя останется и гравитация нет).
--
Квантовую и не создадут, квантовать при гравитационных взаимодействиях нечего.
Нет элемента. На любом малом микроэлементе потенциал распределен по всему элементу,
без места с определенной локализацией или границей.

51
Teddy13 · 10-12-2018

Квант гравитации уже найден. Бозон Хиггса.

52
Teddy13 · 10-12-2018

Излучает = возбуждает. Волны типа синусоидальные, но разложить в ряд Фурье можно что угодно.

53
Bong27 · 10-12-2018

И в каком месте этого бозона локализован гравитационный потенциал этого бозона?
Наверное он и есть ГП. :)

54
Teddy13 · 10-12-2018

Гравитационный потенциал не локализован в точке. Потенциал - это равнодействующая функция, сумма действий ансамбля, облака квантов, локализованная в пространстве. U(R)=y*M/R

55
Bong27 · 10-12-2018

:)

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.

© 2002-2018. Все права защищены. AstroNews.ru | Перепечатка любых материалов сайта без разрешения редакции запрещена!