✖


Jump to content

Первое наблюдение гравитационных волн

GW150914
Измерение гравитационных волн с помощью LIGO на детекторах Ливингстона (справа) и Хэнфорда (слева) в сравнении с теоретически предсказанными значениями.
Расстояние 410 +160
−180 Мпк [1]
Красное смещение 0.093 +0.030
−0.036 [1]
Общий выход энергии 3.0 +0.5
−0,5 М ☉ × с 2 [2] [примечание 1]
Другие обозначения GW150914
  Соответствующие СМИ на сайте Commons
[ править в Викиданных ]

Первое прямое наблюдение гравитационных волн было сделано 14 сентября 2015 года и было объявлено коллаборациями LIGO и Virgo 11 февраля 2016 года. [3] [4] [5] Раньше о гравитационных волнах предполагали лишь косвенно, через их влияние на время пульсаров в двойных звездных системах. Форма волны , обнаруженная обеими обсерваториями LIGO, [6] совпало с предсказаниями общей теории относительности [7] [8] [9] для гравитационной волны, исходящей из внутренней спирали , и слияния пары черных дыр с массами около 36 и 29 солнечных и последующего «звонка» образовавшейся единственной черной дыры. [примечание 2] Сигнал получил название GW150914 (от гравитационной волны и даты наблюдения 14 сентября 2015 г.). [3] [11] Это было также первое наблюдение слияния двойных черных дыр, демонстрирующее как существование двойных систем черных дыр звездной массы , так и тот факт, что такие слияния могут происходить в нынешнем возрасте Вселенной .

Это первое прямое наблюдение было отмечено во всем мире как выдающееся достижение по многим причинам. Попытки напрямую доказать существование таких волн продолжались уже более пятидесяти лет, а волны настолько ничтожны, что сам Альберт Эйнштейн сомневался, что их когда-либо можно будет обнаружить. [12] [13] Волны, возникшие в результате катастрофического слияния GW150914, достигли Земли как рябь в пространстве-времени , которая изменила длину 4-километрового рукава LIGO на тысячную долю ширины протона . [11] пропорционально эквивалентно изменению расстояния до ближайшей звезды за пределами Солнечной системы на ширину одного волоса. [14] [примечание 3] Энергия, выделяемая двойной системой, когда она вращалась по спирали и сливалась, была огромной : энергия 3,0 +0,5.
−0,5 с 2 массы Солнца ( 5,3 +0,9
−0.8 × 10 47 джоули или 5300 +900
−800 противников ) в общей сложности излучаются в виде гравитационных волн, достигая пиковой скорости излучения в последние несколько миллисекунд около 3,6 +0,5.
−0.4 × 10 49 Ватты – уровень, превышающий совокупную мощность всего света, излучаемого всеми звездами в наблюдаемой Вселенной . [3] [4] [15] [16] [примечание 4]

Это наблюдение подтверждает последнее оставшееся незамеченным предсказание общей теории относительности и подтверждает ее предсказания об искажении пространства-времени в контексте крупномасштабных космических событий (известных как испытания сильного поля ). Это также было провозглашено началом новой эры гравитационно-волновой астрономии , которая позволит наблюдать жестокие астрофизические события, которые ранее были невозможны, и потенциально позволит напрямую наблюдать самую раннюю историю Вселенной . [3] [18] [19] [20] [21] 15 июня 2016 года было объявлено о еще двух обнаружениях гравитационных волн, сделанных в конце 2015 года. [22] В 2017 году было сделано ещё восемь наблюдений , включая GW170817 — первое наблюдаемое слияние двойных нейтронных звёзд , которое также наблюдалось в электромагнитном излучении .

Гравитационные волны [ править ]

Основная статья: Гравитационная волна
Видеомоделирование, показывающее искривление пространства-времени и гравитационные волны, возникающие во время финального слияния, слияния и распада двойной системы черной дыры GW150914. [23]

Альберт Эйнштейн первоначально предсказал существование гравитационных волн в 1916 году. [24] [25] на основе его общей теории относительности . [26] Общая теория относительности интерпретирует гравитацию как следствие искажений пространства-времени , вызванных массой . Поэтому Эйнштейн также предсказал, что события в космосе вызовут «рябь» в пространстве-времени – искажения самого пространства-времени – которые будут распространяться наружу, хотя они будут настолько незначительными, что их будет почти невозможно обнаружить с помощью любой предусмотренной технологии. в это время. [13] Было также предсказано, что объекты, движущиеся по орбите, будут терять энергию по этой причине (следствие закона сохранения энергии ), так как некоторая энергия будет выделяться в виде гравитационных волн, хотя она будет ничтожно малой во всех, кроме самых крайние случаи. [27]

Одним из случаев, когда гравитационные волны будут самыми сильными, являются последние моменты слияния двух компактных объектов, таких как нейтронные звезды или черные дыры . В течение миллионов лет двойные нейтронные звезды и двойные черные дыры теряют энергию, в основном за счет гравитационных волн, и в результате они сближаются друг с другом. В самом конце этого процесса два объекта достигнут экстремальных скоростей, и в последнюю долю секунды их слияния значительная часть их массы теоретически будет преобразована в гравитационную энергию и распространится наружу в виде гравитационных волн. [28] что дает больше, чем обычно, шансов на обнаружение. Однако, поскольку о количестве компактных двойных систем во Вселенной было мало что известно, а достижение этой финальной стадии может быть очень медленным, было мало уверенности в том, как часто могут происходить такие события. [29]

Наблюдение [ править ]

Основные статьи: Гравитационно-волновая астрономия и Список наблюдений гравитационных волн.
Компьютерное моделирование замедленного движения двойной системы черной дыры GW150914, как ее видит ближайший наблюдатель, в течение 0,33 секунды после ее финального подъема, слияния и звонка. Звездное поле за черными дырами сильно искажено и кажется вращающимся и движущимся из-за сильного гравитационного линзирования , поскольку само пространство-время искажается и увлекается вращающимися черными дырами. [23]

Гравитационные волны можно обнаружить косвенно – путем наблюдения за небесными явлениями, вызванными гравитационными волнами – или более напрямую с помощью таких инструментов, как наземный LIGO или планируемый космический прибор LISA . [30]

Косвенное наблюдение [ править ]

Доказательства существования гравитационных волн были впервые получены в 1974 году благодаря движению двойной нейтронной звездной системы PSR B1913+16 , в которой одна из звезд представляет собой пульсар , излучающий электромагнитные импульсы на радиочастотах через точные, регулярные промежутки времени при своем вращении. Рассел Халс и Джозеф Тейлор , открывшие звезды, также показали, что со временем частота импульсов сокращалась и что звезды постепенно двигались по спирали навстречу друг другу с потерей энергии, которая близко соответствовала предсказанной энергии, которая будет излучаться гравитационными силами. волны. [31] [32] За эту работу Халс и Тейлор были удостоены Нобелевской премии по физике в 1993 году. [33] Дальнейшие наблюдения этого пульсара и других пульсаров в нескольких системах (таких как двойных пульсаров система PSR J0737-3039 ) также с высокой точностью согласуются с Общей теорией относительности. [34] [35]

Прямое наблюдение [ править ]

Основные статьи: Гравитационно-волновая обсерватория и LIGO
LIGO Северный рукав Хэнфордской гравитационно-волновой обсерватории

Прямое наблюдение гравитационных волн было невозможно в течение многих десятилетий после того, как они были предсказаны из-за незначительного эффекта, который необходимо было обнаружить и отделить от фона вибраций, присутствующих повсюду на Земле. Метод, называемый интерферометрией, был предложен в 1960-х годах, и со временем технология развилась настолько, что этот метод стал возможным.

В нынешнем подходе, используемом LIGO, лазерный луч разделяется, и две половины воссоединяются после прохождения разных путей. Изменения длины пути или времени, необходимого двум разделенным лучам, вызванные эффектом проходящих гравитационных волн, чтобы достичь точки, где они рекомбинируются, проявляются как « биения ». Подобный метод чрезвычайно чувствителен к малейшим изменениям расстояния или времени, необходимого для прохождения двух путей. Теоретически интерферометр с длиной плеч около 4 км был бы способен выявить изменение пространства-времени – крошечную долю размера одного протона – когда гравитационная волна достаточной силы прошла через Землю из другого места. Этот эффект будет заметен только для других интерферометров аналогичного размера, таких как Virgo , GEO 600 и запланированные детекторы KAGRA и INDIGO . На практике потребуются как минимум два интерферометра, поскольку любая гравитационная волна будет обнаружена в обоих из них, но другие виды возмущений обычно не будут присутствовать в обоих. Этот прием позволяет отличить искомый сигнал от шум . В конечном итоге этот проект был основан в 1992 году как Лазерная интерферометрическая гравитационно-волновая обсерватория (LIGO) . Оригинальные инструменты были модернизированы в период с 2010 по 2015 год (до Advanced LIGO), что дало увеличение примерно в 10 раз их исходной чувствительности. [36]

LIGO управляет двумя гравитационно-волновыми обсерваториями в унисон, расположенными на расстоянии 3002 км (1865 миль) друг от друга: LIGO Ливингстонская обсерватория ( 30 ° 33'46,42 дюйма с.ш. 90 ° 46'27,27 дюйма з.д.  /  30,5628944 ° с.ш. 90,7742417 ° з.д.  / 30,5628944; -90,7742417 ) в Ливингстоне, штат Луизиана , и Хэнфордской обсерватории LIGO, на Хэнфордской площадке Министерства энергетики США ( 46 ° 27'18,52 дюйма с.ш. 119 ° 24'27,56 дюйма з.д.  /  46,4551444 ° с.ш. 119,4076556 ° з.д.  / 46,4551444; -119,4076556 ) недалеко от Ричленда, штат Вашингтон . Крошечные изменения в длине их рукавов постоянно сравниваются, и важные закономерности, которые, по-видимому, возникают синхронно, отслеживаются, чтобы определить, могла ли быть обнаружена гравитационная волна или виновата какая-то другая причина.

Первоначальные операции LIGO в период с 2002 по 2010 год не обнаружили никаких статистически значимых событий, которые можно было бы подтвердить как гравитационные волны. За этим последовало многолетнее закрытие, а детекторы были заменены значительно улучшенными версиями «Advanced LIGO». [37] В феврале 2015 года два усовершенствованных детектора были переведены в инженерный режим, в котором инструменты работают в полную силу с целью тестирования и подтверждения их правильного функционирования перед использованием для исследований. [38] официальные научные наблюдения должны начаться 18 сентября 2015 года. [39]

На протяжении всей разработки и первоначальных наблюдений LIGO было введено несколько «слепых инъекций» поддельных сигналов гравитационных волн, чтобы проверить способность исследователей идентифицировать такие сигналы. Чтобы гарантировать эффективность слепых инъекций, только четыре ученых LIGO знали, когда такие инъекции происходили, и эта информация была раскрыта только после того, как сигнал был тщательно проанализирован исследователями. [40] 14 сентября 2015 года, когда LIGO работал в инженерном режиме, но без каких-либо слепых вводов данных, прибор сообщил о возможном обнаружении гравитационных волн. Обнаруженному событию было присвоено имя GW150914. [41]

Событие GW150914 [ править ]

Обнаружение событий [ править ]

GW150914 был обнаружен детекторами LIGO в Хэнфорде, штат Вашингтон, и Ливингстоне, штат Луизиана , США, в 09:50:45 UTC 14 сентября 2015 года. [4] [11] Детекторы LIGO работали в «инженерном режиме», то есть они работали в полную силу, но еще не приступили к формальной «исследовательской» фазе (которая должна была начаться тремя днями позже, 18 сентября), поэтому первоначально возник вопрос, как были ли сигналы реальными обнаружениями или смоделированными данными для целей тестирования, прежде чем было установлено, что они не были тестами. [42]

Чирп -сигнал длился более 0,2 секунды, а его частота и амплитуда увеличивались примерно за 8 циклов с 35 Гц до 250 Гц. [3] Сигнал находится в слышимом диапазоне и был описан как напоминающий «чириканье» птицы ; [4] Астрофизики и другие заинтересованные стороны во всем мире с энтузиазмом отреагировали, подражая сигналу в социальных сетях после объявления об открытии. [4] [43] [44] [45] (Частота увеличивается, потому что в последние моменты перед слиянием каждая орбита происходит заметно быстрее, чем предыдущая.)

Триггер, указывающий на возможное обнаружение, был сообщен в течение трех минут после получения сигнала с использованием методов быстрого («онлайн») поиска, которые обеспечивают быстрый первоначальный анализ данных от детекторов. [3] После первоначального автоматического оповещения в 09:54 UTC серия внутренних электронных писем подтвердила, что никаких запланированных или внеплановых инъекций не было и что данные выглядят чистыми. [40] [46] После этого остальная часть сотрудничающей команды была быстро проинформирована о предварительном обнаружении и его параметрах. [47]

Более подробный статистический анализ сигнала и сопутствующих данных за 16 дней с 12 сентября по 20 октября 2015 г. выявил GW150914 как реальное событие с оценочной значимостью не менее 5,1 сигма. [3] или уровень достоверности 99,99994%. [48] Соответствующие пики волн были замечены в Ливингстоне за семь миллисекунд до того, как они достигли Хэнфорда. Гравитационные волны распространяются со скоростью света , и это различие соответствует времени прохождения света между двумя точками. [3] Волны путешествовали со скоростью света более миллиарда лет. [49]

На момент мероприятия детектор гравитационных волн Virgo (недалеко от Пизы, Италия) был отключен и находился на стадии модернизации; если бы он был онлайн, он, вероятно, был бы достаточно чувствителен, чтобы обнаружить сигнал, что значительно улучшило бы позиционирование события. [4] GEO600 (недалеко от Ганновера , Германия) не был достаточно чувствителен, чтобы обнаружить сигнал. [3] Следовательно, ни один из этих детекторов не смог подтвердить сигнал, измеренный детекторами LIGO. [4]

Астрофизическое происхождение [ править ]

Моделирование слияния черных дыр, излучающих гравитационные волны

Событие произошло на светимости расстоянии 440 +160.
−180 мегапарсек [1] : 6  (определяется по амплитуде сигнала), [4] или 1,4 ± 0,6 миллиарда световых лет , что соответствует космологическому красному смещению 0,093 . +0,030
−0,036 (90% доверительных интервалов ). Анализ сигнала вместе с предполагаемым красным смещением позволил предположить, что он возник в результате слияния двух черных дыр с массами 35 +5.
−3 раза и 30 +3
-4 раза больше массы Солнца ( в исходной системе отсчета), в результате чего после слияния образуется черная дыра размером 62 +4.
−3 солнечных массы. [1] : 6  Масса -энергия недостающих 3,0 ± 0,5 солнечных масс была излучена в виде гравитационных волн. [3]

В течение последних 20 миллисекунд слияния мощность излучаемых гравитационных волн достигла максимума примерно в 3,6 × 10 49 Вт или 526 дБм – в 50 раз больше [50] чем совокупная мощность всего света, излучаемого всеми звездами наблюдаемой Вселенной . [3] [4] [15] [16] Количество этой энергии, полученной всей планетой Земля, составило около 36 миллиардов Джоулей, из которых поглотилось лишь небольшое количество. [51]

В течение 0,2-секундной продолжительности обнаруживаемого сигнала относительная тангенциальная (орбитальная) скорость черных дыр увеличилась с 30% до 60% скорости света . Орбитальная частота 75 Гц (половина частоты гравитационных волн) означает, что к моменту слияния объекты вращались вокруг друг друга на расстоянии всего 350 км. Фазовые . сигнала изменения поляризации позволили вычислить орбитальную частоту объектов, а вместе с амплитудой и характером сигнала позволили рассчитать их массы и, следовательно, их экстремальные конечные скорости и орбитальное разделение (расстояние друг от друга) при их слиянии Эта информация показала, что объекты должны были быть черными дырами, поскольку любой другой тип известных объектов с такими массами был бы физически больше и, следовательно, слился бы до этой точки или не достиг бы таких скоростей на такой маленькой орбите. Наивысшая наблюдаемая масса нейтронной звезды составляет две массы Солнца, с консервативным верхним пределом массы стабильной нейтронной звезды в три массы Солнца, так что пара нейтронных звезд не имела бы достаточной массы для объяснения слияния (если только не экзотическая существуют альтернативы, например, бозонные звезды ), [2] [3] в то время как пара черная дыра- нейтронная звезда слилась бы раньше, в результате чего конечная орбитальная частота была бы не такой высокой. [3]

Затухание формы волны после достижения пика соответствовало затухающим колебаниям черной дыры, когда она релаксировала до окончательной слившейся конфигурации. [3] Хотя спиральное движение компактных двойных систем можно хорошо описать с помощью постньютоновских вычислений , [52] Стадию слияния сильного гравитационного поля можно решить в полной мере только с помощью крупномасштабного численного моделирования относительности . [53] [54] [55]

В улучшенной модели и анализе объект после слияния оказался вращающейся черной дырой Керра с параметром вращения 0,68 +0,05.
−0.06 , [1] т.е. тот, у которого 2/3 максимально возможного углового момента для его массы.

Две звезды, которые сформировали две черные дыры, вероятно, образовались примерно через 2 миллиарда лет после Большого взрыва и имели массы от 40 до 100 раз больше массы Солнца . [56] [57]

Местоположение в небе [ править ]

Гравитационно-волновые приборы представляют собой мониторы всего неба с небольшой способностью пространственного разрешения сигналов. Сеть таких инструментов необходима для определения местоположения источника на небе посредством триангуляции . Поскольку в режиме наблюдения находились только два инструмента LIGO, местоположение источника GW150914 можно было ограничить только дугой на небе. Это было сделано путем анализа 6,9 +0,5
–0,4 Временная задержка мс, а также постоянство амплитуды и фазы на обоих детекторах. Этот анализ дал достоверную область 150 градусов. 2 с вероятностью 50% или 610 град 2 с вероятностью 90% расположены преимущественно в Южном небесном полушарии , [2] : 7  : рис. 4 примерно в направлении (но гораздо дальше) Магеллановых Облаков . [4] [11]

Для сравнения, площадь созвездия Ориона составляет 594 градуса. 2 . [58]

наблюдение гамма Совпадающее - лучей

сообщил Космический гамма-телескоп Ферми , что его прибор «Монитор гамма-всплесков» (GBM) обнаружил слабый гамма-всплеск с энергией выше 50 кэВ, начавшийся через 0,4 секунды после события LIGO и с областью позиционной неопределенности, перекрывающей область наблюдения LIGO. Команда Ферми рассчитала вероятность того, что такое событие станет результатом совпадения или шума, на уровне 0,22%. [59] Однако гамма-всплеск не ожидался, и наблюдения с помощью инструмента SPI-ACS всего неба телескопа ИНТЕГРАЛ показали, что любое энергетическое излучение гамма-лучей и жесткого рентгеновского излучения от этого события составляло менее одной миллионной от излучаемой энергии. как гравитационные волны, что «исключает возможность того, что событие связано с существенным гамма-излучением, направленным на наблюдателя». Если бы сигнал, наблюдаемый Ферми-ГБМ, был действительно астрофизическим, ИНТЕГРАЛ указал бы на четкое обнаружение со значимостью на 15 сигм выше фонового излучения. [60] также Космический телескоп AGILE не обнаружил гамма-двойника этого события. [61]

Последующий анализ независимой группы, опубликованный в июне 2016 года, разработал другой статистический подход для оценки спектра гамма-переходного процесса. Он пришел к выводу, что данные Fermi GBM не содержат доказательств гамма-всплеска и представляют собой либо фоновое излучение, либо переходное альбедо Земли в масштабе времени в 1 секунду. [62] [63] Однако в опровержении этого последующего анализа было указано, что независимая группа исказила анализ исходного документа группы Fermi GBM Team и, следовательно, неверно истолковала результаты первоначального анализа. В опровержении подтверждено, что вероятность ложного совпадения рассчитывается эмпирически и не опровергается независимым анализом. [64] [65]

Слияния черных дыр того типа, который, как считается, вызвал гравитационное событие, не должны приводить к гамма-всплескам, поскольку не ожидается, что двойные черные дыры звездной массы будут иметь большое количество вращающейся материи. Ави Леб предположил, что если массивная звезда быстро вращается, то центробежная сила, возникающая во время ее коллапса, приведет к образованию вращающегося стержня, который распадается на два плотных сгустка материи с конфигурацией гантели, которые становятся двойной черной дырой. В конце коллапса звезды происходит гамма-всплеск. [66] [67] Леб предполагает, что задержка в 0,4 секунды — это время, необходимое гамма-всплеску для пересечения звезды относительно гравитационных волн. [67] [68]

последующие наблюдения ​ Другие

В зоне реконструированного источника проводились последующие наблюдения, охватывающие радио- , оптические , ближние инфракрасные , рентгеновские и гамма- диапазоны, а также поиски совпадающих нейтрино . [2] Однако, поскольку LIGO еще не начал свою научную работу, уведомление о других телескопах было отложено. [ нужна ссылка ]

Телескоп АНТАРЕС не обнаружил ни одного кандидата на нейтрино в пределах ±500 секунд от GW150914. обнаружила Нейтринная обсерватория IceCube трех кандидатов-нейтрино в пределах ±500 секунд от GW150914. Одно событие было обнаружено в южном небе, а два — в северном. Это соответствовало ожидаемым уровням фонового обнаружения. Ни один из кандидатов не соответствовал 90% доверительной зоне слияния. [69] Хотя нейтрино не было обнаружено, отсутствие таких наблюдений ограничивало эмиссию нейтрино в результате этого типа гравитационно-волновых событий. [69]

Наблюдения миссии Swift Gamma-Ray Burst за близлежащими галактиками в районе обнаружения через два дня после события не обнаружили никаких новых источников рентгеновского, оптического или ультрафиолетового излучения. [70]

Объявление [ править ]

«Наблюдение гравитационных волн в результате слияния двойных черных дыр» перенаправляется сюда. О других событиях см. Список наблюдений гравитационных волн .
Объявление GW150914 –
нажмите, чтобы получить доступ

Объявление об обнаружении было сделано 11 февраля 2016 года. [4] на пресс-конференции в Вашингтоне, округ Колумбия, Дэвида Рейце , исполнительного директора LIGO, [6] с комиссией, в которую вошли Габриэла Гонсалес , Райнер Вайс и Кип Торн из LIGO, а также Франс А. Кордова , директор NSF . [4] Барри Бариш провел первую презентацию этого открытия перед научной аудиторией одновременно с публичным объявлением. [71]

Первоначальный анонс был опубликован во время пресс-конференции в журнале Physical Review Letters . [3] с дальнейшими статьями, опубликованными вскоре после этого [19] или сразу же доступен в виде препринта . [72]

Награды и признание [ править ]

В мае 2016 года вся коллаборация, а в частности Рональд Древер , Кип Торн и Райнер Вайс , получили Специальную премию за прорыв в фундаментальной физике за наблюдение гравитационных волн. [73] Древер, Торн, Вайс и команда исследователей LIGO также получили премию Грубера в области космологии . [74] Древер, Торн и Вайс также были удостоены Премии Шоу в области астрономии 2016 года. [75] [76] и премия Кавли в области астрофизики 2016 года. [77] Бариш был награжден премией Энрико Ферми 2016 года от Итальянского физического общества (Società Italiana di Fisica). [78] В январе 2017 года представитель LIGO Габриэла Гонсалес и команда LIGO были награждены Премией Бруно Росси 2017 года . [79]

2017 года Нобелевская премия по физике была присуждена Райнеру Вайсу, Барри Баришу и Кипу Торну «за решающий вклад в детектор LIGO и наблюдение гравитационных волн». [80]

Последствия [ править ]

Это наблюдение было провозглашено началом революционной эры гравитационно-волновой астрономии . [81] До этого открытия астрофизики и космологи могли проводить наблюдения на основе электромагнитного излучения (включая видимый свет, рентгеновские лучи, микроволновое излучение, радиоволны, гамма-лучи) и частицоподобных объектов ( космические лучи , звездные ветры , нейтрино и т. д.). на). У них есть существенные ограничения: свет и другое излучение не могут излучаться многими видами объектов, а также могут быть затемнены или скрыты за другими объектами. Такие объекты, как галактики и туманности, также могут поглощать, переизлучать или изменять свет, генерируемый внутри или позади них, а компактные звезды или экзотические звезды могут содержать темный и радиомолчащий материал, и в результате свидетельств их присутствия мало. иначе как через их гравитационное взаимодействие. [82] [83]

будущих событий бинарного по обнаружению Ожидания слияния

15 июня 2016 года группа LIGO объявила о наблюдении еще одного гравитационно-волнового сигнала, названного GW151226 . [84] Было предсказано, что Advanced LIGO обнаружит еще пять слияний черных дыр, таких как GW150914, в своей следующей наблюдательной кампании с ноября 2016 года по август 2017 года (их оказалось семь ), а затем 40 слияний двойных звезд каждый год, в дополнение к неизвестному количеству более экзотические источники гравитационных волн, некоторые из которых, возможно, не предвидятся современной теорией. [11]

Ожидается, что запланированные обновления удвоят соотношение сигнал/шум , увеличив объем пространства, в котором могут быть обнаружены такие события, как GW150914, в десять раз. Кроме того, Advanced Virgo, KAGRA и, возможно, третий детектор LIGO в Индии расширят сеть и значительно улучшат реконструкцию положения и оценку параметров источников. [3]

Космическая антенна лазерного интерферометра (LISA) — это предлагаемая миссия космического базирования для обнаружения гравитационных волн. С предложенным диапазоном чувствительности LISA слияние двойных систем, таких как GW150914, можно будет обнаружить примерно за 1000 лет до их слияния, что обеспечивает класс ранее неизвестных источников для этой обсерватории, если они существуют в пределах примерно 10 мегапарсек. [19] LISA Pathfinder , миссия LISA по развитию технологий, была запущена в декабре 2015 года и продемонстрировала, что миссия LISA осуществима. [85]

Текущая модель предсказывает, что LIGO будет обнаруживать около 1000 слияний черных дыр в год после того, как достигнет полной чувствительности, запланированной на 2020 год. [56] [57]

Уроки звездной астрофизики и эволюции

Массы двух черных дыр до слияния дают информацию о звездной эволюции . Обе черные дыры были более массивными, чем ранее обнаруженные черные дыры звездной массы , которые были получены на основе рентгеновских двойных наблюдений. Это означает, что звездные ветры от звезд-прародителей должны были быть относительно слабыми, и, следовательно, металличность (массовая доля химических элементов, тяжелее водорода и гелия) должна была быть менее половины солнечной величины. [19]

Тот факт, что черные дыры до слияния присутствовали в двойной звездной системе, а также тот факт, что система была достаточно компактной, чтобы слиться в течение возраста Вселенной, ограничивает либо эволюцию двойных звезд, либо сценарии динамического формирования , в зависимости от того, как образовалась двойная черная дыра. Значительное количество черных дыр должно получить низкие натальные удары (скорость, которую черная дыра приобретает при своем образовании в результате коллапса ядра сверхновой ), в противном случае черная дыра, образующаяся в двойной звездной системе, будет выброшена, и событие, подобное GW, будет исключено. предотвращено. [19] Выживание таких двойных систем через фазы высокой скорости общей оболочки в массивных звездах-прародителях может быть необходимо для их выживания. [ нужны разъяснения ] Большинство последних предсказаний модели черной дыры соответствуют этим дополнительным ограничениям. [ нужна ссылка ]

Открытие события слияния GW увеличивает нижний предел скорости таких событий и исключает некоторые теоретические модели, которые предсказывали очень низкие скорости - менее 1 Гпк. −3 тот −1 (одно событие на кубический гигапарсек в год). [3] [19] Анализ привел к снижению предыдущего верхнего предела скорости для таких событий, как GW150914, с ~ 140 Гпк. −3 тот −1 до 17 +39
−13 Гпк −3 тот −1 . [86]

на будущие наблюдения космологические Влияние

Измерение формы и амплитуды гравитационных волн от слияния черной дыры позволяет точно определить расстояние до нее. Накопление данных о слиянии черных дыр в результате космологически далеких событий может помочь создать более точные модели истории расширения Вселенной и природы темной энергии , которая на нее влияет. [87] [88]

Самая ранняя Вселенная непрозрачна, поскольку тогда космос был настолько энергичным, что большая часть материи была ионизирована, а фотоны рассеивались свободными электронами. [89] Однако эта непрозрачность не повлияла бы на гравитационные волны того времени, поэтому, если бы они возникали на уровнях, достаточно сильных, чтобы их можно было обнаружить на таком расстоянии, это позволило бы открыть окно для наблюдения за космосом за пределами нынешней видимой Вселенной . Поэтому гравитационно-волновая астрономия когда-нибудь может позволить осуществить прямое наблюдение самой ранней истории Вселенной . [3] [18] [19] [20] [21]

Тесты общей теории относительности [ править ]

Основная статья: Тесты общей теории относительности

Предполагаемые фундаментальные свойства, масса и спин, черной дыры после слияния соответствовали свойствам двух черных дыр до слияния, что соответствовало предсказаниям общей теории относительности. [7] [8] [9] Это первое испытание общей теории относительности в режиме очень сильного поля . [3] [18] Никаких доказательств против предсказаний общей теории относительности найти не удалось. [18]

В этом сигнале была ограничена возможность исследовать более сложные взаимодействия общей теории относительности, такие как хвосты, образующиеся в результате взаимодействия гравитационной волны с искривленным пространственно-временным фоном. Хотя это умеренно сильный сигнал, он намного меньше, чем сигнал, создаваемый системами двойных пульсаров. В будущем более сильные сигналы в сочетании с более чувствительными детекторами можно будет использовать для исследования сложных взаимодействий гравитационных волн, а также для улучшения ограничений на отклонения от общей теории относительности. [18]

Скорость гравитационных волн и предел возможной массы гравитона

что скорость гравитационных волн ( vg Общая теория относительности предсказывает , ) равна скорости света ( c ). [90] Степень любого отклонения от этого соотношения можно параметризовать через массу гипотетического гравитона . Гравитон — это имя, данное элементарной частице выступает в качестве носителя силы гравитации , которая в квантовых теориях гравитации . Ожидается, что он будет безмассовым, если, как оказывается, гравитация имеет бесконечный радиус действия. (Это потому, что чем массивнее калибровочный бозон , тем короче радиус действия связанной с ним силы; как и в случае с бесконечным диапазоном электромагнетизма , который обусловлен безмассовым фотоном , бесконечный диапазон гравитации подразумевает, что любая связанная с ним сила, несущая частица также была бы безмассовой.) Если бы гравитон не был безмассовым, гравитационные волны распространялись бы со скоростью ниже скорости света, при этом более низкие частоты ( ƒ ) были бы медленнее, чем более высокие частоты, что приводило бы к дисперсии волн в результате слияния. [18] Такого разброса не наблюдалось. [18] [28] Наблюдения инспирала несколько улучшают (понижают) верхний предел массы гравитона по наблюдениям Солнечной системы до 2,1 × 10 −58 кг , что соответствует 1,2 × 10 −22  эВ / c 2 или комптоновская длина волны ( λ g ) более 10 13 км, примерно 1 световой год. [3] [18] Используя самую низкую наблюдаемую частоту 35 Гц, это соответствует нижнему пределу v g, так что верхний предел 1- v g / c составляет ~ 4 × 10. −19 . [примечание 5]

См. также [ править ]

Примечания [ править ]

  1. ^ с 2 М ☉ составляет около 1,8 × 10 3  враг ; 1,8 × 10 47  Дж ; 1,8 × 10 54  ужасно ; 4,3 × 10 46  кал ; 1,7 × 10 44  БТЕ ; 5,0 × 10 40  кВтч , или 4,3 × 10 37 тонн тротила .
  2. ^ Фаза звонка — это превращение слившейся черной дыры в сферу. [10]
  3. ^ Диаметр протона ~ 1,68–1,74 фемтометра (1,68–1,74 × 10 −15 м); соотношение протон/1000/4000 м = ~4 × 10 −22 ; ширина человеческого волоса ~ 0,02–0,04 миллиметра (0,02–0,04 × 10 −3 м); расстояние до Проксимы Центавра ~ 4,423 световых лет (4,184 × 10 16 м); соотношение волос/расстояния к звезде = 5–10 × 10 −22
  4. ^ Поскольку гравитационные волны почти никогда не взаимодействуют с материей, воздействие гравитационных волн на человека, находящегося всего в одной астрономической единице от события слияния, было бы крайне незначительным и незамеченным. [17]
  5. ^ На основе , полученное из статьи «Тесты общей теории относительности...» (стр. 13, «Таким образом, мы имеем...») и соотношения Планка-Эйнштейна . [18]

Ссылки [ править ]

  1. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с д и Научное сотрудничество LIGO и Сотрудничество Virgo (2016). «Улучшенный анализ GW150914 с использованием модели формы волны, полностью прецессирующей вращение». Физический обзор X . 6 (4): 041014. arXiv : 1606.01210 . Бибкод : 2016PhRvX...6d1014A . дои : 10.1103/PhysRevX.6.041014 . S2CID   18217435 .
  2. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с д Эбботт, Бенджамин П.; и др. (Научное сотрудничество LIGO и сотрудничество Virgo) (2016). «Свойства слияния бинарных черных дыр GW150914». Письма о физических отзывах . 116 (24): 241102. arXiv : 1602.03840 . Бибкод : 2016PhRvL.116x1102A . doi : 10.1103/PhysRevLett.116.241102 . ПМИД   27367378 . S2CID   217406416 .
  3. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж к л м н тот п д р с т Эбботт, Бенджамин П.; и др. (Научное сотрудничество LIGO и сотрудничество Virgo) (2016). «Наблюдение гравитационных волн в результате слияния двойных черных дыр». Физ. Преподобный Летт. 116 (6): 061102.arXiv : 1602.03837 . Бибкод : 2016PhRvL.116f1102A . doi : 10.1103/PhysRevLett.116.061102 . ПМИД   26918975 . S2CID   124959784 .
  4. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж к л Кастельвекки, Давиде; Витце, Александра (11 февраля 2016 г.). «Наконец-то найдены гравитационные волны Эйнштейна» . Новости природы . дои : 10.1038/nature.2016.19361 . S2CID   182916902 . Проверено 11 февраля 2016 г.
  5. ^ Редколлегия (16 февраля 2016 г.). «Чирикание, слышимое по всей Вселенной» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 16 февраля 2016 г.
  6. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б «Гравитационные волны Эйнштейна, «видимые» из черных дыр» . Новости Би-би-си . 11 февраля 2016 г.
  7. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Преториус, Франс (2005). «Эволюция бинарных пространств-временей черных дыр». Письма о физических отзывах . 95 (12): 121101. arXiv : gr-qc/0507014 . Бибкод : 2005PhRvL..95l1101P . doi : 10.1103/PhysRevLett.95.121101 . ISSN   0031-9007 . ПМИД   16197061 . S2CID   24225193 .
  8. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Кампанелли, М.; Лусто, Колорадо; Марронетти, П.; Злохауэр, Ю. (2006). «Точная эволюция вращающихся двойных черных дыр без вырезания». Письма о физических отзывах . 96 (11): 111101. arXiv : gr-qc/0511048 . Бибкод : 2006PhRvL..96k1101C . doi : 10.1103/PhysRevLett.96.111101 . ISSN   0031-9007 . ПМИД   16605808 . S2CID   5954627 .
  9. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Бейкер, Джон Г.; Центрелла, Джоан ; Чой, Даэ-Иль; Коппитц, Майкл; ван Метер, Джеймс (2006). «Извлечение гравитационных волн из вдохновляющей конфигурации сливающихся черных дыр». Письма о физических отзывах . 96 (11): 111102. arXiv : gr-qc/0511103 . Бибкод : 2006PhRvL..96k1102B . doi : 10.1103/PhysRevLett.96.111102 . ISSN   0031-9007 . ПМИД   16605809 . S2CID   23409406 .
  10. ^ Кастельвекки, Давиде (23 марта 2016 г.). «Столкновение черной дыры, изменившее физику» . Природа . 531 (7595): 428–431. Бибкод : 2016Natur.531..428C . дои : 10.1038/531428а . ПМИД   27008950 .
  11. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с д и Найе, Роберт (11 февраля 2016 г.). «Обнаружение гравитационных волн знаменует новую эру науки» . Небо и телескоп . Проверено 11 февраля 2016 г.
  12. ^ Пайс, Авраам (1982), «Новая динамика, раздел 15d: Гравитационные волны» , « Тонкий Господь: наука и жизнь Альберта Эйнштейна» , Oxford University Press, стр. 278–281, ISBN  978-0-19-853907-0
  13. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Блюм, Александр; Лалли, Роберто; Ренн, Юрген (12 февраля 2016 г.). «Долгий путь к доказательствам» . Общество Макса Планка . Проверено 15 февраля 2016 г.
  14. ^ Рэдфорд, Тим (11 февраля 2016 г.). «Гравитационные волны: прорывное открытие после столетия ожиданий» . Хранитель . Проверено 19 февраля 2016 г.
  15. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Харвуд, В. (11 февраля 2016 г.). «Эйнштейн был прав: ученые обнаружили прорыв гравитационных волн» . Новости CBS . Проверено 12 февраля 2016 г.
  16. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Дрейк, Надя (11 февраля 2016 г.). «Найдено! Гравитационные волны, или морщина в пространстве-времени» . Национальные географические новости . Архивировано из оригинала 12 февраля 2016 года . Проверено 12 февраля 2016 г.
  17. ^ Стувер, Эмбер (12 февраля 2016 г.). «Ответы на ваши вопросы о гравитационных волнах» . Гизмодо (Интервью). Беседовала Дженнифер Уэллетт . Гоукер Медиа . Проверено 24 февраля 2016 г. . ... Теперь предположим, что мы ростом 2 м (~6,5 футов) и плывем вне черной дыры на расстоянии, равном расстоянию Земли до Солнца. По моим оценкам, вы поочередно будете чувствовать себя сдавленным и растянутым примерно на 165 нм (ваш рост меняется в большей степени в течение дня из-за сжатия позвонков, когда вы находитесь в вертикальном положении)...
  18. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с д и ж г час я Эбботт, Бенджамин П.; и др. (Научное сотрудничество LIGO и сотрудничество Virgo) (2016). «Испытания общей теории относительности с GW150914» . Письма о физических отзывах . 116 (221101): 221101.arXiv : 1602.03841 . Бибкод : 2016PhRvL.116v1101A . doi : 10.1103/PhysRevLett.116.221101 . ПМИД   27314708 . S2CID   217275338 .
  19. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с д и ж г Эбботт, Бенджамин П.; и др. (Научное сотрудничество LIGO и сотрудничество Virgo) (20 февраля 2016 г.). «Астрофизические последствия слияния двойных черных дыр GW150914» . Астрофизический журнал . 818 (2): Л22. arXiv : 1602.03846 . Бибкод : 2016ApJ...818L..22A . дои : 10.3847/2041-8205/818/2/L22 . S2CID   209315965 .
  20. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б CNN цитирует профессора Мартина Хендри (Университет Глазго, LIGO) : «Обнаружение гравитационных волн поможет нам исследовать самые крайние уголки космоса – горизонт событий черной дыры, самое сердце сверхновой, внутреннюю структуру нейтронная звезда: области, совершенно недоступные для электромагнитных телескопов».
  21. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Гош, Паллаб (11 февраля 2016 г.). «Гравитационные волны Эйнштейна, «видимые» из черных дыр» . Новости Би-би-си . Проверено 19 февраля 2016 г. Учитывая гравитационные волны, мы ожидаем, что в конечном итоге увидим сам Большой Взрыв.
  22. ^ До свидания, Деннис (15 июня 2016 г.). «Ученые слышат второй сигнал от сталкивающихся черных дыр» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 15 июня 2016 г.
  23. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б «GW150914: LIGO обнаруживает гравитационные волны» . Black-holes.org . Проверено 16 февраля 2016 г.
  24. ^ Эйнштейн, А. (июнь 1916 г.). «Приближенное интегрирование уравнений поля гравитации» . Труды Королевской прусской академии наук в Берлине . часть 1: 688–696. Бибкод : 1916SPAW.......688E .
  25. ^ Эйнштейн, А (1918). «О гравитационных волнах» . Труды Королевской прусской академии наук в Берлине . часть 1: 154–167. Бибкод : 1918SPAW.......154E .
  26. ^ Эйнштейн, Альберт (1916), «Основы общей теории относительности» , Annals of Physics , 49 (7): 769–822, Бибкод : 1916AnP...354..769E , doi : 10.1002/andp.19163540702 , архивировано из оригинала 29 августа 2006 г. , получено 14 февраля 2016 г.
  27. ^ Шютц, Бернар (31 мая 2009 г.). «9. Гравитационное излучение» . Первый курс общей теории относительности (2-е изд.). Издательство Кембриджского университета. стр. 234, 241 . ISBN  978-0-521-88705-2 .
  28. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Комиссариат, Тушна; Харрис, Маргарет (11 февраля 2016 г.). «LIGO обнаружила первые в истории гравитационные волны – от двух сливающихся черных дыр» . Мир физики . Проверено 19 февраля 2016 г.
  29. ^ Научное сотрудничество LIGO и сотрудничество VIRGO (16 июля 2010 г.). «Прогнозы скорости компактных двойных слияний, наблюдаемых наземными детекторами гравитационных волн». Сорт. Квантовая гравитация. 27 (17): 173001. arXiv : 1003.2480 . Бибкод : 2010CQGra..27q3001A . дои : 10.1088/0264-9381/27/17/173001 . S2CID   15200690 .
  30. ^ Стаатс, Кай; Кавалья, Марко; Кандхасами, Шиварадж (8 августа 2015 г.). «Обнаружение пульсаций в пространстве-времени с небольшой помощью Эйнштейна» . Space.com . Проверено 16 февраля 2016 г.
  31. ^ Вайсберг, Дж. М.; Тейлор, Дж. Х.; Фаулер, Луизиана (октябрь 1981 г.). «Гравитационные волны от орбитального пульсара». Научный американец . 245 (4): 74–82. Бибкод : 1981SciAm.245d..74W . doi : 10.1038/scientificamerican1081-74 .
  32. ^ Вайсберг, Дж. М.; Отлично, диджей; Тейлор, Дж. Х. (2010). «Временные измерения релятивистского двойного пульсара PSR B1913 + 16». Астрофизический журнал . 722 (2): 1030–1034. arXiv : 1011.0718 . Бибкод : 2010ApJ...722.1030W . дои : 10.1088/0004-637X/722/2/1030 . S2CID   118573183 .
  33. ^ «Пресс-релиз: Нобелевская премия по физике 1993 года» . Нобелевская премия. 13 октября 1993 года . Проверено 6 мая 2014 г.
  34. ^ Лестница, Ингрид Х. (2003). «Проверка общей теории относительности с помощью синхронизации пульсаров» . Живые обзоры в теории относительности . 6 (1): 5. arXiv : astro-ph/0307536 . Бибкод : 2003LRR.....6....5S . дои : 10.12942/lrr-2003-5 . ПМК   5253800 . ПМИД   28163640 .
  35. ^ Крамер, М.; и др. (14 сентября 2006 г.). «Испытания общей теории относительности по времени двойного пульсара». Наука . 314 (5796) (опубликовано 6 октября 2006 г.): 97–102. arXiv : astro-ph/0609417 . Бибкод : 2006Sci...314...97K . дои : 10.1126/science.1132305 . ПМИД   16973838 . S2CID   6674714 .
  36. ^ Научное сотрудничество LIGO – часто задаваемые вопросы; раздел: «Ожидаем ли мы, что передовые детекторы LIGO сделают открытие?» и «Что такого особенного в усовершенствованных детекторах LIGO?» , получено 16 февраля 2016 г.
  37. ^ «Обнаружение гравитационных волн на шаг ближе с Advanced LIGO» . Отдел новостей SPIE . Проверено 4 января 2016 г.
  38. ^ «H1 компании LIGO Hanford обеспечивает полную блокировку в течение двух часов» . Февраль 2015 г. Архивировано из оригинала 22 сентября 2015 г. Проверено 11 февраля 2016 г.
  39. ^ Эбботт, Бенджамин П.; и др. (Научное сотрудничество LIGO и сотрудничество Virgo) (2020). «Перспективы наблюдения и локализации гравитационно-волновых переходных процессов с помощью Advanced LIGO и Advanced Virgo» . Живые обзоры в теории относительности . 19 (1): 3. arXiv : 1304.0670 . Бибкод : 2016LRR....19....1A . дои : 10.1007/lrr-2016-1 . ПМК   5256041 . ПМИД   28179853 .
  40. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Чо, Адриан (11 февраля 2016 г.). «Вот первый человек, заметивший эти гравитационные волны» . Наука . doi : 10.1126/science.aaf4039 .
  41. ^ Кастельвекки, Давиде (12 января 2016 г.). «Слухи о гравитационных волнах набирают обороты» . Новости природы . дои : 10.1038/nature.2016.19161 . Проверено 11 февраля 2016 г.
  42. ^ Кастельвекки, Давиде (16 февраля 2016 г.). «Гравитационные волны: Как LIGO проложила путь к победе» . Природа . 530 (7590) (опубликовано 18 февраля 2016 г.): 261–262. Бибкод : 2016Natur.530..261C . дои : 10.1038/530261а . ПМИД   26887468 .
  43. ^ Ростон, Майкл (11 февраля 2016 г.). «Ученые взволнованно щебечут о LIGO, гравитационных волнах и Эйнштейне» . Нью-Йорк Таймс . ISSN   0362-4331 . Проверено 13 февраля 2016 г.
  44. ^ Стром, Маркус (12 февраля 2016 г.). «Гравитационные волны: как они звучат и почему учёные сходят с ума» . Сидней Морнинг Геральд .
  45. ^ Дрейк, Надя (12 февраля 2016 г.). «Гравитационные волны были самой плохо охраняемой тайной науки» . Нэшнл Географик . Архивировано из оригинала 13 февраля 2016 года.
  46. ^ Твилли, Никола (11 февраля 2016 г.). «Гравитационные волны существуют: внутренняя история того, как ученые наконец их нашли». Житель Нью-Йорка .
  47. ^ Аллен, Брюс ; Буонанно, Алессандра ; Данцманн, Карстен (11 февраля 2016 г.). «Сигнал сразу бросился в глаза» (Интервью). Беседовала Фелиситас Моклер. Общество Макса Планка . Проверено 11 февраля 2016 г.
  48. ^ Сара Скоулз (11 февраля 2016 г.). «Первое в истории обнаружение гравитационных волн LIGO открывает новое окно во Вселенную» . ПРОВОДНОЙ .
  49. ^ Биллингс, Ли (12 февраля 2016 г.). «Будущее гравитационно-волновой астрономии» . Научный американец . Проверено 13 февраля 2016 г.
  50. ^ Кнаптон, Сара (11 февраля 2016 г.). «Момент, когда ученые обнаруживают важные гравитационные волны» . Телеграф . Архивировано из оригинала 12 февраля 2016 года.
  51. ^ Могут ли гравитационные волны когда-либо нанести ущерб Земле?
  52. ^ Бланше, Люк (2014). «Гравитационное излучение постньютоновских источников и вдохновляющие компактные двойные системы» . Живые обзоры в теории относительности . 17 (1): 2. arXiv : 1310.1528 . Бибкод : 2014LRR....17....2B . дои : 10.12942/lrr-2014-2 . ПМЦ   5256563 . ПМИД   28179846 .
  53. ^ Кампанелли, Мануэла; Лусто, Карлос; Марронетти, Педро; Злохауэр, Йосеф (2006). «Точная эволюция вращающихся двойных черных дыр без вырезания». Физ. Преподобный Летт . 96 (11): 111101. arXiv : gr-qc/0511048 . Бибкод : 2006PhRvL..96k1101C . doi : 10.1103/PhysRevLett.96.111101 . ПМИД   16605808 . S2CID   5954627 .
  54. ^ Бланше, Люк; Детвейлер, Стивен; Ле Тик, Александр; Уайтинг, Бернард Ф. (2010). «Постньютоновские и численные расчеты силы гравитации для круговых орбит в геометрии Шварцшильда». Физический обзор D . 81 (6): 064004. arXiv : 0910.0207 . Бибкод : 2010PhRvD..81f4004B . дои : 10.1103/PhysRevD.81.064004 . S2CID   119163802 .
  55. ^ «Почему численная теория относительности?» . www.black-holes.org . SXS-проект . Проверено 16 февраля 2016 г.
  56. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Бельчинский, Кшиштоф; Хольц, Дэниел Э.; Булик, Томаш; О'Шонесси, Ричард (23 июня 2016 г.). «Первый источник гравитационных волн в результате изолированной эволюции двух звезд в диапазоне масс Солнца 40–100». Природа . 534 (7608): 512–515. arXiv : 1602.04531 . Бибкод : 2016Natur.534..512B . дои : 10.1038/nature18322 . ISSN   0028-0836 . ПМИД   27337338 . S2CID   1328036 .
  57. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б «Древние звезды вызвали пространственно-временное цунами, ощутившееся на Земле» . news.nationalgeographic.com . 22 июня 2016 г. Архивировано из оригинала 22 июня 2016 г. Проверено 22 июня 2016 г.
  58. ^ Макниш, Ларри (19 марта 2012 г.). «Центр RASC Калгари - Созвездия» . Проверено 16 декабря 2016 г. .
  59. ^ Коннотон, В.; Бернс, Э.; Гольдштейн, А.; Бриггс, Миссисипи; Чжан, Б.-Б.; и др. (2016). «Наблюдения Ферми GBM за событием гравитационной волны LIGO GW150914» . Астрофизический журнал . 826 (1): Л6. arXiv : 1602.03920 . Бибкод : 2016ApJ...826L...6C . дои : 10.3847/2041-8205/826/1/L6 . S2CID   41946613 .
  60. ^ Савченко В.; Ферриньо, К.; Мерегетти, С.; Наталуччи, Л.; Баццано, А.; и др. (апрель 2016 г.). « Верхние пределы INTEGRAL на гамма-излучение, связанное с гравитационно-волновым событием GW150914» . Письма астрофизического журнала . 820 (2): L36. arXiv : 1602.04180 . Бибкод : 2016ApJ...820L..36S . дои : 10.3847/2041-8205/820/2/L36 . S2CID   3463753 .
  61. ^ Тавани, М.; Питтори, К.; Верреккья, Ф.; Булгарелли, А.; Джулиани, А. (5 апреля 2016 г.). «Наблюдения AGILE за гравитационно-волновым событием GW150914» . Астрофизический журнал . 825 (1): Л4. arXiv : 1604.00955 . Бибкод : 2016ApJ...825L...4T . дои : 10.3847/2041-8205/825/1/L4 . S2CID   29097240 .
  62. ^ Сигел, Итан (3 июня 2016 г.). «Большая ошибка НАСА: слияние черных дыр LIGO в конце концов было невидимым» . Форбс . Проверено 9 июня 2016 г.
  63. ^ Грейнер, Дж.; Берджесс, Дж. М.; Савченко В.; Ю, Х.-Ф. (1 июня 2016 г.). «Событие GBM видно через 0,4 секунды после GW 150914» . Письма астрофизического журнала . 827 (2): Л38. arXiv : 1606.00314 . Бибкод : 2016ApJ...827L..38G . дои : 10.3847/2041-8205/827/2/L38 . S2CID   118576283 .
  64. ^ Коннотон, В.; Бернс, Э.; Гольдштейн, А.; Бриггс, Миссисипи; и др. (январь 2018 г.). «Об интерпретации переходного процесса Ферми-GBM, наблюдаемого в совпадении с гравитационно-волновым событием LIGO GW150914» . Письма астрофизического журнала . 853 (1): Л9. arXiv : 1801.02305 . Бибкод : 2018ApJ...853L...9C . дои : 10.3847/2041-8213/aaa4f2 . S2CID   3513893 .
  65. ^ Сигел, Итан (2 февраля 2018 г.). «В конце концов, слияния черных дыр могут привести к гамма-всплескам» . Форбс . Проверено 14 февраля 2018 г.
  66. ^ Ву, Маркус (16 февраля 2016 г.). «Черные дыры LIGO, возможно, жили и умерли внутри огромной звезды» . Новый учёный . Проверено 17 февраля 2016 г.
  67. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Леб, Авраам (март 2016 г.). «Электромагнитные аналоги слияний черных дыр, обнаруженные LIGO» . Письма астрофизического журнала . 819 (2): Л21. arXiv : 1602.04735 . Бибкод : 2016ApJ...819L..21L . дои : 10.3847/2041-8205/819/2/L21 . S2CID   119161672 .
  68. ^ Гоф, Эван (18 февраля 2016 г.). «Сопровождал ли гамма-всплеск обнаружение гравитационных волн LIGO?» . Вселенная сегодня . Проверено 19 февраля 2016 г.
  69. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Адриан-Мартинес, С.; и др. (Сотрудничество ANTARES, Сотрудничество IceCube, Научное сотрудничество LIGO, Сотрудничество Virgo) (12 февраля 2016 г.). «Последующий поиск высокоэнергетических нейтрино гравитационно-волнового события GW150914 с помощью ANTARES и IceCube» . Физический обзор D . 93 (12): 122010. arXiv : 1602.05411 . Бибкод : 2016ФРвД..93л2010А . дои : 10.1103/PhysRevD.93.122010 . S2CID   119218254 . Архивировано из оригинала 15 февраля 2016 года.
  70. ^ Эванс, Пенсильвания; и др. (6 апреля 2016 г.). «Быстрое наблюдение за источником гравитационных волн GW150914». МНРАС . 460 (1): L40–L44. arXiv : 1602.03868 . Бибкод : 2016MNRAS.460L..40E . дои : 10.1093/mnrasl/slw065 . S2CID   73710807 .
  71. ^ Бариш, Барри. «Новые результаты по поиску гравитационных волн, коллоквиум ЦЕРН, 11 февраля 2016 г.» . Проверено 18 марта 2016 г.
  72. ^ Научное сотрудничество LIGO (2016). «Выпуск данных по событию GW150914» . Открытый научный центр гравитационных волн (набор данных). дои : 10.7935/K5MW2F23 .
  73. ^ Прощай, Деннис (3 мая 2016 г.). «Исследователи гравитационных волн LIGO разделят 3 миллиона долларов» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 4 мая 2016 г.
  74. ^ «Премия Грубера по космологии 2016» . Фонд Грубера . Проверено 4 мая 2016 г.
  75. ^ «Лауреаты Шоу 2016» . Фонд премии Шоу . Архивировано из оригинала 5 апреля 2018 года . Проверено 26 июня 2016 г.
  76. ^ Клавин, Уитни (1 июня 2016 г.). «Премия Шоу 2016 года вручена основателям LIGO» . Калифорнийского технологического института Новости .
  77. ^ «Девять научных пионеров получат Премию Кавли 2016 года» . АААС EurekAlert! . 2 июня 2016 г. Проверено 2 июня 2016 г.
  78. ^ «Премия Энрико Ферми 2016» . Итальянское физическое общество .
  79. ^ «ААС объявляет лауреатов премий и наград 2017 года» . Американское астрономическое общество . 9 января 2017 года . Проверено 21 января 2017 г.
  80. ^ «Нобелевская премия по физике 2017» . Нобелевский фонд. 3 октября 2017 г. Проверено 3 октября 2017 г.
  81. ^ Мак, Кэти (12 июня 2017 г.). «Черные дыры, космические столкновения и пульсация пространства-времени» . Научный американец . Проверено 1 июля 2017 года .
  82. ^ «Гравитационно-волновая астрономия» . Эйнштейн онлайн . Институт гравитационной физики Макса Планка . 2016. Архивировано из оригинала 9 декабря 2015 года . Проверено 24 февраля 2016 г. .
  83. ^ Кэмп, Джордан Б.; Корниш, Нил Дж. (2004). «Гравитационно-волновая астрономия» . Ежегодный обзор ядерной науки и науки о элементарных частицах . 54 (опубликовано в декабре 2004 г.): 525–577. Бибкод : 2004ARNPS..54..525C . дои : 10.1146/annurev.nucl.54.070103.181251 . S2CID   15478999 .
  84. ^ Эбботт, BP; и др. (Научное сотрудничество LIGO и сотрудничество Virgo) (15 июня 2016 г.). «GW151226: Наблюдение гравитационных волн от слияния двойных черных дыр с массой 22 Солнца». Письма о физических отзывах . 116 (24): 241103. arXiv : 1606.04855 . Бибкод : 2016PhRvL.116x1103A . doi : 10.1103/PhysRevLett.116.241103 . ПМИД   27367379 . S2CID   118651851 .
  85. ^ «LISA Pathfinder превосходит ожидания» . elisascience.org. 7 июня 2016 года. Архивировано из оригинала 3 августа 2016 года . Проверено 7 июня 2016 г.
  86. ^ Эбботт, Бенджамин П. (10 февраля 2016 г.). «Скорость слияний бинарных черных дыр, полученная на основе расширенных наблюдений LIGO вокруг GW150914» . Письма астрофизического журнала . 833 (1): Л1. arXiv : 1602.03842 . Бибкод : 2016ApJ...833L...1A . дои : 10.3847/2041-8205/833/1/L1 . S2CID   217879228 .
  87. ^ О'Нил, Ян (13 февраля 2016 г.). «Мы обнаружили гравитационные волны, и что?» . News.Discovery.com . Дискавери Коммуникейшн, ООО. Архивировано из оригинала 17 марта 2016 года . Проверено 20 февраля 2016 г. . Мы сможем измерить скорость расширения Вселенной или количество темной энергии во Вселенной с необычайной точностью.
  88. ^ Купер, Кейт (21 февраля 2016 г.). «Смещается ли гравитационные волны в красную сторону под действием космологической постоянной?» . PhysicsWorld.com . Институт физики . Проверено 20 февраля 2016 г. .
  89. ^ «Испытания Большого взрыва: реликтовое излучение» . НАСА. 5 декабря 2014 года . Проверено 24 февраля 2016 г. .
  90. ^ WW СОЛСБЕРИ (1969). «Скорость гравитационных волн». Природа . 224 (5221): 782–783. Бибкод : 1969Natur.224..782S . дои : 10.1038/224782a0 . S2CID   4259664 .

Дальнейшее чтение [ править ]

Внешние ссылки [ править ]

Викискладе есть медиафайлы по теме GW150914 .
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=First_observation_of_gravitational_waves&oldid=1227263268"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: e576180920a73ce90d922a5278828f8d__1717515000
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/e5/8d/e576180920a73ce90d922a5278828f8d.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
First observation of gravitational waves - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)