новости космоса
3226 15
21 апреля 2020 00:00:56

Детекторы LIGO и Virgo уловили первую гравитационную волну от слияния черных дыр

Исследователи гравитационных волн опубликовали замечательный сигнал, не похожий ни на один из виденных ранее: GW190412 - это первое наблюдение слияния двойной черной дыры, где обе имеют явно различающиеся массы примерно в 8 и 30 раз больше массы нашего Солнца. Это не только позволило более точно измерить астрофизические свойства системы, но и позволило ученым LIGO/Virgo проверить до сих пор непроверенное предсказание общей теории относительности Эйнштейна.

«Впервые в GW190412 мы «услышали» безошибочный гравитационно-волновой гул высшей гармоники, похожий на обертоны музыкальных инструментов», - объясняет Фрэнк Оме, руководитель независимой исследовательской группы в Институте гравитационной физики им. Макса Планка (Институт Альберта Эйнштейна, AEI) в Ганновере.

«В системах с неравными массами, таких как GW190412 - это наше первое наблюдение такого типа - эти обертоны в сигнале гравитационной волны намного громче, чем в наших обычных наблюдениях. Вот почему мы не могли слышать их раньше, но в GW190412 мы наконец-то это услышали. Это наблюдение еще раз подтверждает общую теорию относительности Эйнштейна, которая предсказывает существование этих высших гармоник».

«Черные дыры в системе GW190412 имеют массу примерно в 8 и 30 масс нашего Солнца. Это первая обнаруженная нами двойная система черных дыр, в которой разница в массе настолько велика!», говорит Роберто Котеста, доктор философии отделения «Астрофизическая и космологическая теория относительности» AEI в Потсдаме. «Эта большая разница в массе означает, что мы можем более точно измерить несколько свойств системы: ее расстояние до нас, угол под которым мы смотрим на нее, и как быстро тяжелая черная дыра вращается вокруг своей оси».

Сигнал как никто другой

GW190412 был обнаружен как детекторами LIGO, так и детектором Virgo 12 апреля 2019 года, в начале третьего наблюдения детекторов O3. Анализ показывает, что слияние произошло на расстоянии от 1,9 до 2,9 миллиарда световых лет от Земли. Новая система черных дыр неравной массы является уникальным открытием, поскольку все двойные системы, обнаруженные ранее детекторами LIGO и Virgo, состояли из двух примерно одинаковых по массе объектов.

«Во время первого и второго наблюдений мы наблюдали верхушку айсберга двойной системы, состоящей из черных дыр звездной массы», - говорит Алессандра Буонанно, директор подразделения «Астрофизическая и космологическая относительность» в AEI в Потсдаме. «Благодаря улучшенной чувствительности, GW190412 начал раскрывать нам более разнообразную систему, характеризующуюся асимметрией размеров и вращением черных дыр примерно на 40% от возможного максимального значения, разрешенного общей теорией относительности", - добавляет она.

Исследователи AEI внесли свой вклад в обнаружение и анализ GW190412. Они предоставили точные модели гравитационных волн от коалесцирующих (сливающихся) черных дыр, которые впервые включали в себя как прецессию спинов черных дыр, так и мультипольные моменты за пределами доминирующего квадруполя. Эти особенности, запечатленные в форме сигнала, имели решающее значение для извлечения уникальной информации о свойствах источника и проведения испытаний общей теории относительности. Большой вклад в анализ сигнала внесли высокопроизводительные вычислительные кластеры "Minerva" и "Hypatia" в AEI (Потсдам) и "Holodeck" в AEI (Ганновер).

Проверка теории Эйнштейна

Ученые LIGO/Virgo также использовали GW190412 для поиска отклонений сигналов от того, что предсказывает общая теория относительности Эйнштейна. Несмотря на то, что сигнал обладает свойствами, отличными от всех других обнаруженных до сих пор, исследователи не смогли найти существенного отклонения от общих релятивистских предсказаний.

Два найдено, 54 еще в списке дел

Сеть детекторов выпустила оповещения о 56 возможных гравитационно-волновых событиях (кандидатов) в O3 (с 1 апреля 2019 года по 27 марта 2020 года). Из этих 56 еще один подтвержденный сигнал, GW190425, уже опубликован. Ученые LIGO и Virgo изучают оставшиеся 54 кандидата и опубликуют все, для которых последующий анализ подтвердит их астрофизическое происхождение.

Наблюдение за GW190412 означает, что подобные системы, вероятно, не так редки, как предсказывали некоторые модели. Следовательно, с учетом дополнительных наблюдений гравитационных волн и растущий каталог событий в будущем, следует ожидать большего количества таких сигналов. Каждый из них может помочь астрономам лучше понять, как образуются черные дыры и их двойные системы, и пролить новый свет на фундаментальную физику пространства-времени.


(Добавил: RoboAstroNews)

комментарии
1
dengess1-6 · 21-04-2020

Весьма эксцентрично слияние 8 на 30.

2
Bong97 · 21-04-2020

Так и не понял в цветастом хороводе как идет волна.
Да и движение вокруг общего центра масс весьма странное. :)

3
dengess1-6 · 21-04-2020

Не странное, а эксцентричное. Соответственно и волна идёт.

4
Bechmet103 · 21-04-2020

Вот когда мой кулак или ваш всетриться с моей или вашей мордой, а выходи голыми на снег боролся, некоторые здалив зад. Интрептритация о вот наше все. Очень сильно извиняюсь............................😏🍅😂😘🍻

5
elena184 · 21-04-2020

Похоже на то,что в процессе слияния они по очереди оказываются в одном точке пространства,пока их положение не совпадёт ,противоборство пространств,а после слияния возникает новое пространство.

6
Stalk-4 · 21-04-2020

Комментарий заблокирован

7
Pupkin-7 · 21-04-2020

Разжигаете? Ну ну.

8
Bong97 · 21-04-2020

dengess1, вы правы конечно же, но я даже на минимальной скорости видео просмотрел и все равно не увидел..
(это я к тому, что бы определить какую в этот раз физическую сущность подменили математической волной гравитации)

9
paragonn2290 · 21-04-2020

По-моему, очередная мистификация. Главное, что деньги продолжат выделять, ведь нашли то, что искали. Пойди, проверь...

10
Pourquoi56 · 22-04-2020

До создания этих интерферометров гравитационные волны искал Вебер, он с помощью своих детекторов (и неплохого финансирования) регистрировал их постоянно и в большом количестве, чего никто из его последователей повторить не мог. Дело кончилось тем, что его как ученого перестали рассматривать. Вот и здесь я долго рассматривал картинки зафиксированных шумов, но при всем желании этого сделать не смог, мало того картинка с итальянского детектора вообще не несет информации и потому может коррелировать с любым сигналом(ИМХО)

11
Leonid3182 · 22-04-2020

Ну а чего вы ожидали? И волны нарисованы, и фоном сопровождающая музыка тоже придумана, даже иллюстрирующий движение график его (движение) не отображает. Единственно, что похоже на научность -- отметка времени на графике :-)))

12
Pourquoi56 · 22-04-2020

///Единственно, что похоже на научность -- отметка времени на графике ///
Очень жаль, потому что интерес к этой теме большой , но все может окончиться пшиком по типу Веберовского. На графиках первых волн, можно было хоть ,что-то увидеть. Я , например, оценил по первому графику добротность "колебательной" системы (получилось примерно 5) и тогда можно оценить сколько за период выбрасывается энергии (поверив знатокам, что там всего в виде волн потерялось энергия в 2-3 масы солнца) и сравнить потерю потенциальной энергии при слиянии с приобретением кинетической и попробовать оценить изменение энтропии , связанной с массой объединенной дыры . Ну вообщем можно было хотя бы поиграться, то в последнем случае ничего. Или они прячут данные?

13
Leonid3182 · 22-04-2020

Pourquoi, там между строк нам намекнули на наличие гармоник в принятом сигнале, т. е. колебания заметно отличны от синуса, что свидетельствует об эллиптической орбите. Отсюда -- вряд-ли эти ЧД были ранее звёздной системой, они "встретились случайно", вот разойтись им не удалось по той же причине: потери энергии на волны при первом слишком близком прохождении.
ИМХО

14
dilettant163 · 23-04-2020

За мультик зачёт, остальное пока принимаю лишь на веру.
Я не оголтелый хулитель и не слепой фанат, я всего лишь осторожный оптимист, уж больно сказочные возможности сулит нам гравитационная астрономия.

15
Pourquoi56 · 23-04-2020

Уважаемый Leonid3! Вы пожалуйста потише с такими подсказками, а то "лиговские ребята" вскорости обнаружат эхо от этой первой встречи!

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!