Sterrekunde

Wat is die status van swaartekraggolfdeteksies in die CMB?

Wat is die status van swaartekraggolfdeteksies in die CMB?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Ek was nog nie in die lus hiervoor nie, maar kan iemand my vertel wat die status is van oergravitasiegolfdeteksies in die CMB? Dit kan in wese opgespoor word deur B-modus polarisasie waarnemings, as ek my nie vergis nie, maar dit sal aansienlik swakker wees as die E-modus sein. Het die Planck-span daarin geslaag om enige vordering te maak?


Status van gravitasiegolfverklikkers

Die strewe na swaartekraggolwe is op die punt om 'n opwindende stadium te betree, aangesien 'n nuwe generasie baie sensitiewe detektors regoor die wêreld aan die gang is. Die interferometriese detektors in Europa, die VSA en Japan sluit aan by 'n netwerk van resonante detektors om ongekende vermoëns te bied om die swaartekraggolfhemel waar te neem. Behalwe hierdie generasie detektors, is planne ontwikkel vir gevorderde weergawes wat seine in 'n orde van grootte laer in amplitude kan sien. Interferometers in die ruimte word ook in die vooruitsig gestel. Met al hierdie nuwe waarnemingsvermoë is dit duidelik dat die veld van swaartekraggolfsterrekunde binnekort van stapel gestuur sal word.


Abstrak

In die eeufeesjaar van Einstein se Algemene Relatiwiteitsteorie, word in hierdie artikel die huidige status van swaartekraggolfsterrekunde beoordeel oor 'n spektrum wat strek van attohertz- tot kilohertz-frekwensies. Afdeling. 1 van hierdie referaat hersien die historiese ontwikkeling van swaartekraggolf-sterrekunde vanaf Einstein se eerste voorspelling tot ons huidige begrip van die spektrum. Daar word aangetoon dat die opsporing van seine in die klankfrekwensiespektrum binnekort verwag kan word, en dat 'n noord-suid paar volgende generasie detektors groot wetenskaplike voordele sal bied. Afdeling. 2 hersien die teorie van gravitasiegolwe en die beginsels van opsporing deur middel van laserinterferometrie. Die nuutste gevorderde LIGO-detektore word vervolgens beskryf. Hierdie verklikkers het 'n groot kans om die eerste gebeure in die nabye toekoms op te spoor. Afdeling. 3 beoordeel die KAGRA-detector wat tans in Japan ontwikkel word, wat die eerste laser-interferometer-detektor sal wees wat kriogeniese toetsmassas gebruik. Afdeling. 4 van hierdie referaat hersien die opsporing van gravitasiegolf in die nanohertz-frekwensieband met behulp van die tegniek van pulsar-tydsberekening. Afdeling. 5 hersien die status van gravitasiegolfdeteksie in die attohertz-frekwensieband, waarneembaar in die polarisasie van die kosmiese mikrogolfagtergrond, en bespreek die vooruitsigte vir die opsporing van oergolwe vanaf die oerknal. Die tegnieke wat in sektes beskryf word. 1–5 het reeds die sterkte van swaartekraggolfbronne aansienlik beperk. Sekte. 6 en 7 hersien ambisieuse planne vir toekomstige ruimtegebaseerde gravitasiegolfdetektors in die millihertz-frekwensieband. Afdeling. 6 word 'n padkaart voorgestel vir die ontwikkeling van gravitasiegolfdetektors deur China, terwyl sekte. 7 word 'n belangrike tegnologie vir ruimte-interferometrie genoem, bekend as tydvertragingsinterferometrie.


Gravitasiegolfsterrekunde: die huidige status

In die eeufeesjaar van Einstein se Algemene Relatiwiteitsteorie, word in hierdie artikel die huidige status van swaartekraggolfsterrekunde beoordeel oor 'n spektrum wat strek van attohertz- tot kilohertz-frekwensies. Afdeling. 1 van hierdie referaat hersien die historiese ontwikkeling van swaartekraggolf-sterrekunde vanaf Einstein se eerste voorspelling tot ons huidige begrip van die spektrum. Daar word getoon dat die opsporing van seine in die klankfrekwensiespektrum binnekort verwag kan word, en dat 'n noord-suid paar volgende generasie detektors groot wetenskaplike voordele sal bied. Afdeling. 2 hersien die teorie van gravitasiegolwe en die beginsels van opsporing met behulp van laserinterferometrie. Die nuutste gevorderde LIGO-detektore word vervolgens beskryf. Hierdie verklikkers het 'n groot kans om die eerste gebeure in die nabye toekoms op te spoor. Afdeling. 3 beoordeel die KAGRA-detektor wat tans in Japan ontwikkel word, wat die eerste laser-interferometer-detektor sal wees wat kriogeen toetsmassas gebruik. Afdeling. 4 van hierdie referaat hersien die opsporing van gravitasiegolf in die nanohertz-frekwensieband met behulp van die tegniek van pulsar-tydsberekening. Afdeling. 5 hersien die status van gravitasiegolfdeteksie in die attohertz-frekwensieband, waarneembaar in die polarisasie van die kosmiese mikrogolfagtergrond, en bespreek die vooruitsigte vir die opsporing van oergolwe vanaf die oerknal. Die tegnieke wat in sektes beskryf word. 1–5 het reeds die sterkte van swaartekraggolfbronne aansienlik beperk. Sekte. 6 en 7 hersien ambisieuse planne vir toekomstige ruimte-gebaseerde gravitasiegolfdetektore in die millihertz-frekwensieband. Afdeling. 6 word 'n padkaart voorgestel vir die ontwikkeling van gravitasiegolfdetektors deur China, terwyl sekte. 7 word 'n sleutel-tegnologie vir ruimte-interferometrie genoem, bekend as tydvertraging-interferometrie.


Sodra dit nie waarneembaar is nie, kom swaartekraggolwe dik en vinnig in

Ons kan nie net na die eggo-heelal luister nie, maar ons kan ook nou verstaan ​​wat hulle ook vir ons sê.

Op 14 September 2015 het wetenskaplikes die eerste swaartekraggolfsein opgespoor.

Die golf was die rimpel van 'n samesmelting tussen twee swart gate wat 1,3 miljard jaar gelede gebots het.

Dit was 'n kenmerkende ontdekking vir astrofisika. Gedurende die volgende vier jaar het wetenskaplikes 11 van hierdie eggo's in die kosmos bespeur, geskep deur massiewe liggame in die heelal wat vinnig beweeg.

Maar sodra 'n seldsame wetenskaplike die kosmos moes deursoek, kom swaartekraggolwe nou dik en vinnig in. Woensdag het wetenskaplikes van die Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) en die Maagdedetector 'n verdere aankondiging gegee 39 gravitasiegolfseine is in net ses maande in 2019 opgespoor.

Swaartekraggolwe word veroorsaak deur die versnelde massas kosmiese wesens wat golwe teen die spoed van die lig uitstuur. Wetenskaplikes kan luister na hierdie eggo's van die kosmos, danksy die Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) -detektors en die Maagd-detector.

Die aankondiging kom toe die LIGO en Virgo-samewerking die Gravitational-Wave Transient Catalog 2 bekendgestel het.

'N Uitbreidende siening - Frank Ohme, leier van 'n onafhanklike navorsingsgroep aan die Max Planck Institute for Gravitational Physics in Hannover, Duitsland, herinner aan dat die tegnologie voor die eerste seinopsporing in 2015 net nie goed genoeg was om so ver in die heelal te sien nie.

Tussen die jare 2013-2015 is die detektor se instrumente vanlyn geneem om 'n groot tegnologiese opknapping te doen. Dit was die verversing wat hulle nodig gehad het.

& quot Ons kon verder uitkyk en 'n sein bo die geraas kies, & quot; vertel Ohme Omgekeerde. & quot Bereik 'n sensitiwiteit waar ons uiteindelik genoeg van die heelal kon sien. & quot

Die meerderheid van die nuwe gebeure wat deur die verklikkers vasgelê is, is veroorsaak deur die botsing van twee swart gate. Maar twee kan veroorsaak word deur binêre neutronsterre. En een van die nuutste ontdekkings, genaamd GW190426_152155, kan ook 'n samesmelting van 'n swart gat van ongeveer ses sonmassas met 'n neutronster wees.

Wetenskaplikes kan onderskei tussen die klanke wat ontstaan ​​deur twee swart gate wat saamsmelt en die wat deur neutronsterre of ander gebeurtenisse geskep word, deur die frekwensies wat deur die gebeure voortgebring word, op te spoor, volgens Ohme.

& quot Dit gaan alles oor die geluide, hoe weet ek dat ek met my vrou praat eerder as 'n vreemdeling oor die telefoon, & quot sê hy. & quotEk kan dit doen omdat ek die frekwensies van mense se stemme geleer het, & quot, verduidelik hy.

Gravitasiegolwe klink soos 'n hoë getjirp. Die getjirp kom met 'n lae frekwensie binne, maar dit is wat mense nog steeds kan hoor. Afhangend van die grootte van die getjirp - in wese hoe hard dit is - kan wetenskaplikes die massa van die voorwerpe wat die geluid produseer bepaal.

Sien dit nie, hoor dit - Wat die waarneming van die heelal betref, was sterrekundiges histories beperk tot die gebruik van elektromagnetiese straling of lig om voorwerpe in die ruimte te bestudeer. Maar as lig na ons toe beweeg, is dit in wisselwerking met verskillende elemente in die buitenste ruimte, insluitende stof, wat ons siening van die kosmos verduister.

& quotGravitasiegolwe verskil fundamenteel, hulle kommunikeer nie met dinge wat in hul pad is nie, & quot sê Ohme. & quot Wat ook al in sy pad is, dit gaan basies deur. & quot

Gravitasiegolwe bied ook aan sterrekundiges 'n manier om die 'donker kant' van die heelal te verken - die onsigbare materie wat andersins nie met behulp van liggebaseerde waarnemingstegnieke sou verskyn nie, soos die samesmelting van twee swart gate.

& quot [Die golwe] kom van die binnekant van die proses, terwyl lig aan die buitekant van hierdie botsing geproduseer word, & quot; verduidelik Ohme.

'N Deel van die rede waarom daar skynbaar 'n rits opsporings in so 'n kort tydsbestek is, kan wees oor die manier waarop die detektors onderhou word. Die navorsers wat die detektors beman, skakel dit periodiek uit om opdaterings te doen voordat hulle dit weer aanskakel. Elke keer as hulle dit weer aanskakel, is hierdie instrumente soveel sensitiewer as voorheen.

Met elke harde herstel kan nuwe ontdekkings en opsporings algemeen voorkom. In die toekoms sal wetenskaplikes selfs elke dag na 'n nuwe luister, sê Ohme - 'n ongelooflike prestasie as in ag geneem word dat gravitasiegolwe net vyf jaar gelede die preserveer van die teorie was.


LIGO en Maagd kondig vier nuwe opsporings aan

LIGO Wetenskaplike Samewerking (LSC)

Op Saterdag 1 Desember het wetenskaplikes wat die Gravitational Wave Physics and Astronomy Workshop in College Park, Maryland bygewoon het, nuwe resultate van die National Science Foundation & # 39s LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) en die Europese VIRGO gravitasiegolfdetektor aangebied. oor hul soeke na samesmeltende kosmiese voorwerpe, soos pare swart gate en pare neutronsterre. Die LIGO- en Maagd-samewerking het nou met graagte swaartekraggolwe bespeur van altesaam 10 ster-massa binêre swartgat-samesmeltings en een samesmelting van neutronsterre, wat die digte, sferiese oorblyfsels van ster-ontploffings is. Ses van die samesmeltingsgebeurtenisse in swart gate is al voorheen gerapporteer, terwyl vier nuut aangekondig is.

Van 12 September 2015 tot 19 Januarie 2016 tydens die eerste waarnemingsloop van LIGO sedert die opgradering in 'n program genaamd Advanced LIGO, is gravitasiegolwe van drie binêre samesmeltings in swart gate opgespoor. Die tweede waarnemingsloop, wat van 30 November 2016 tot 25 Augustus 2017 geduur het, het een samesmelting van binêre neutronsterre en sewe bykomende samesmeltings van swart swart gate opgelewer, waaronder die vier nuwe gravitasiegolfgebeurtenisse wat nou gerapporteer word. Die nuwe gebeure staan ​​bekend as GW170729, GW170809, GW170818 en GW170823, met verwysing na die datums waarop dit opgespoor is.

Al die gebeure is opgeneem in 'n nuwe katalogus, wat ook Saterdag uitgereik is. Sommige van die gebeure het rekords gebring. Byvoorbeeld, die nuwe gebeurtenis GW170729, wat in die tweede waarnemingsloop op 29 Julie 2017 opgespoor is, is die massiefste en verste gravitasiegolfbron wat ooit waargeneem is. In hierdie samesmelting, wat ongeveer 5 miljard jaar gelede plaasgevind het, is 'n ekwivalente energie van bykans vyf sonmassas in swaartekragstraling omgeskakel.

GW170814 was die eerste samesmelting van swart gate wat gemeet is deur die drie-detektornetwerk, en het die eerste toetse van gravitasiegolfpolarisasie (analoog aan ligpolarisasie) moontlik gemaak.

Die gebeurtenis GW170817, wat drie dae na GW170814 opgespoor is, was die eerste keer dat gravitasiegolwe ooit waargeneem is vanaf die samesmelting van 'n binêre neutronsterstelsel. Wat meer is, hierdie botsing is gesien in swaartekraggolwe en lig, wat 'n opwindende nuwe hoofstuk in die multi-messenger sterrekunde aandui, waarin kosmiese voorwerpe gelyktydig in verskillende vorme van straling waargeneem word.

Een van die nuwe gebeure, GW170818, wat opgespoor is deur die wêreldwye netwerk wat deur die LIGO- en Maagd-sterrewagte gevorm is, is baie presies in die lug opgespoor. Die posisie van die binêre swart gate, wat 2,5 miljard ligjare van die aarde af geleë is, is in die lug met 'n presisie van 39 vierkante grade geïdentifiseer. Dit maak dit die naasbeste gelokaliseerde swaartekragbron na die samesmelting van die neutronster GW170817.

Albert Lazzarini, adjunkdirekteur van die LIGO-laboratorium, sê Caltech & # 39s: Die vrystelling van vier bykomende samesmeltings van swart gate in die informasie lig ons verder in oor die aard van die bevolking van hierdie binêre stelsels in die heelal en beperk die tempo vir hierdie soort gebeurtenisse beter. . & quot

& quotIn net een jaar het LIGO en VIRGO, wat saamwerk, die swaartekraggolfwetenskap dramaties gevorder, en die ontdekkingskoers dui daarop dat die skouspelagtigste bevindinge nog voorlê, & rdquo, sê Denise Caldwell, direkteur van NSF se afdeling Fisika. & quotDie prestasies van NSF & LIGO en sy internasionale vennote is 'n bron van trots vir die agentskap, en ons verwag nog groter vordering namate LIGO se sensitiwiteit in die komende jaar beter en beter word. & quot

& quot Die volgende waarnemingsloop, wat in die lente van 2019 begin, behoort baie meer gravitasiegolfkandidate op te lewer, en die wetenskap wat die gemeenskap kan bereik, sal dienooreenkomstig groei, & quot sê David Shoemaker, woordvoerder van die LIGO Scientific Collaboration en senior navorsingswetenskaplike in MIT & rsquos Kavli Institute Astrofisika en ruimtelike ondersoek. & quot Dit is 'n ongelooflike opwindende tyd. & quot

& quot Dit is verblydend om te sien hoe die nuwe funksies beskikbaar is deur die toevoeging van Advanced Maagd aan die wêreldwye netwerk, & quot sê Jo van den Brand van Nikhef (die Nederlandse Nasionale Instituut vir Subatomiese Fisika) en die VU Universiteit Amsterdam, wat die woordvoerder van die Maagd-samewerking. & quotOns sterk verbeterde wyspresisie sal sterrekundiges toelaat om vinnig enige ander kosmiese boodskappers te vind wat deur die gravitasiegolfbronne uitgestraal word. & quot en die sogenaamde antennepatrone van die interferometers.

& quot Die nuwe katalogus is nog 'n bewys van die voorbeeldige internasionale samewerking van die swaartekraggemeenskap en 'n aanwins vir die komende lopies en opgraderings & quot, voeg Stavros Katsanevas, EGO-direkteur, by.

Die wetenskaplike artikels wat hierdie nuwe bevindings beskryf, wat aanvanklik in die arXiv-bewaarplek van elektroniese voorafdrukke gepubliseer word, bevat gedetailleerde inligting in die vorm van 'n katalogus van al die swaartekraggolfopsporings en kandidaatgebeurtenisse van die twee waarnemings, asook die eienskappe van die samesmeltende swartgatpopulasie. Ons vind veral dat byna alle swart gate wat uit sterre gevorm word, ligter is as 45 keer die massa van die son. Danksy meer gevorderde dataverwerking en beter kalibrering van die instrumente, het die akkuraatheid van die astrofisiese parameters van die voorheen aangekondigde gebeure aansienlik toegeneem.

Laura Cadonati, adjunk-woordvoerder van die LIGO Scientific Collaboration, sê & quot Hierdie nuwe ontdekkings is slegs moontlik gemaak deur die onvermoeide en noukeurig gekoördineerde werk van die opsporingskommissarisse by al drie sterrewagte, en wetenskaplikes regoor die wêreld wat verantwoordelik is vir datakwaliteit en skoonmaak, op soek na begrawe seine, en parameterberaming vir elke kandidaat en elkeen 'n wetenskaplike spesialiteit wat enorme kundigheid en ervaring verg. & quot


Gravitasiegolfsterrekunde: die huidige status

In die eeufeesjaar van Einstein se Algemene Relatiwiteitsteorie, word in hierdie artikel die huidige status van swaartekraggolfsterrekunde beoordeel oor 'n spektrum wat strek van attohertz- tot kilohertz-frekwensies. Afdeling. 1 van hierdie referaat hersien die historiese ontwikkeling van swaartekraggolf-sterrekunde vanaf Einstein se eerste voorspelling tot ons huidige begrip van die spektrum. Daar word getoon dat die opsporing van seine in die klankfrekwensiespektrum binnekort verwag kan word, en dat 'n noord-suid paar volgende generasie detektors groot wetenskaplike voordele sal bied. Afdeling. 2 hersien die teorie van gravitasiegolwe en die beginsels van opsporing deur middel van laserinterferometrie. Die nuutste gevorderde LIGO-detektore word vervolgens beskryf. Hierdie verklikkers het 'n groot kans om die eerste gebeure in die nabye toekoms op te spoor. Afdeling. 3 beoordeel die KAGRA-detector wat tans in Japan ontwikkel word, wat die eerste laser-interferometer-detector sal wees wat kriogeniese toetsmassas gebruik. Afdeling. 4 van hierdie referaat hersien die opsporing van gravitasiegolf in die nanohertz-frekwensieband met behulp van die tegniek van pulsar-tydsberekening. Afdeling. 5 hersien die status van gravitasiegolfdeteksie in die attohertz-frekwensieband, waarneembaar in die polarisasie van die kosmiese mikrogolfagtergrond, en bespreek die vooruitsigte vir die opsporing van oergolwe vanaf die oerknal. Die tegnieke wat in sektes beskryf word. 1–5 het reeds die sterkte van swaartekraggolfbronne aansienlik beperk. Sekte. 6 en 7 hersien ambisieuse planne vir toekomstige ruimtegebaseerde gravitasiegolfdetektors in die millihertz-frekwensieband. Afdeling. 6 word 'n padkaart voorgestel vir die ontwikkeling van gravitasiegolfdetektors deur China, terwyl sekte. 7 word 'n belangrike tegnologie vir ruimte-interferometrie genoem, bekend as tydvertragingsinterferometrie.


Gravitasiegolwe

In die algemeen is 'n golf 'n patroon wat voortplant.

Golwe kan gekategoriseer word, afhangende van die aard van interaksie wat dit skep.

Elastiese golwe

Klankgolwe is elastiese golf (krediet: Anirban Ain)

'N Golf wat voortgeplant word deur 'n medium met traagheid en elastisiteit, waarin verplaasde deeltjies momentum na aangrensende deeltjies oordra, en self weer in hul oorspronklike posisie herstel word.

So is water rimpelings (krediet: Paul Doherty)

Elektromagnetiese golwe

EM Wave (krediet: Amanda Mcpherson)

'N Golf van energie wat voortplant as 'n periodieke versteuring van die elektriese en magnetiese veld wanneer 'n elektriese lading ossilleer of versnel. Die sigbare lig is elektromagnetiese golf van 'n sekere frekwensie.

EM Spectrum (krediet: Philip Ronan)

Gravitasiegolwe

Vinnige beweging van massiewe voorwerpe skep rimpels in ruimtetyd (krediet: NASA)

Voorspel in Einstein se algemene teorie van relatiwiteit, gravitasiegolwe versprei versteurings in die kromming van ruimtetyd wat veroorsaak word deur bewegings van materie. Swaartekraggolwe beweeg nie en deur die ruimte-tyd as sodanig nie, is die weefsel van die ruimtetyd self ossillerend.

Waarom GW bestudeer?

Galileo & # 8217s Telescope (krediet: dpa-picture alliance)

Sterrekunde is een van die oudste wetenskappe. In antieke tye bestaan ​​die sterrekunde slegs uit die waarneming en voorspelling van die bewegings van voorwerpe wat met die blote oog sigbaar is.

'N Nuwe era van sterrekunde het begin met die uitvinding van die teleskoop deur Galileo. Hierdie nuwe instrument het ons in staat gestel om dinge waar te neem wat nog nooit tevore waargeneem is nie, sodat nuwe wette van fisika ontdek en getoets kon word.

Teleskope het die manier waarop die mens homself beskou in verhouding tot die heelal, verander.

In die afgelope 400 jaar het ons byna elke beskikbare venster van die elektromagnetiese spektrum bestudeer, wat gelei het tot 'n seewisseling van ons begrip van die heelal.

Vandag is ons op die rand van 'n nuwe grens in sterrekunde: swaartekraggolf-sterrekunde. Aangesien die heelal meer deursigtig is vir swaartekrag, sal hierdie studie 'n onbekende aspek van die heelal ondersoek en kan ons ons poging noem om die eerste swaartekraggolfteleskoop te bou.

VIRGO-detector in Pisa, Italië (krediet: die Maagd-samewerking)

LIGO Detector in Livingston, VSA (krediet: Caltech / MIT / LIGO Lab)

Bronne van GW

Daar is baie astrofisiese en kosmologiese gebeure wat aansienlike hoeveelheid GW sal uitstraal. Hierdie bronne kan in die volgende kategorieë geklassifiseer word.

Inspiraal

Inspirale gravitasiegolwe word gegenereer tydens die einde van die lewensfase van binêre stelsels waar die twee voorwerpe in een saamsmelt. Hierdie stelsels is gewoonlik twee neutronsterre, twee swart gate, of 'n neutronster en 'n swart gat waarvan die wentelbane verswak het tot die punt dat die twee massas op die punt staan ​​om saam te smelt.

Coalescing Binary
(Krediet: NASA / GSFC / D.Berry)

Deurlopend

Deurlopende gravitasiegolwe word geproduseer deur massiewe astrofisiese stelsels met 'n redelike konstante en goed gedefinieerde frekwensie. Voorbeelde hiervan is binêre ster- of swartgatstelsels wat om mekaar wentel of 'n enkele ster wat vinnig om sy as draai met 'n groot berg of ander onreëlmatigheid daarop.

Bars

Plofbare gebeure soos supernovas en gammastralings kan bars van swaartekraggolwe veroorsaak. Die presiese vorm wat hierdie golwe sal aanneem, is nog onbekend. In bars gravitasiegolwe word die onverwagte verwag. Daar word verwag dat die seine van sarsies van korte duur 'pops' en 'crackles' sal wees.

Krapnevel
(Krediet: NASA, ESA, J.Hester, A.Loll (ASU))

Stogasties

Gravitasiegolwe van die oerknal, soos die Kosmiese mikrogolfagtergrond (CMB), maar uit 'n baie jonger heelal, kan 'n stogastiese agtergrond skep. Stogastiese seine kan ook ontstaan ​​as gevolg van 'n groot aantal ewekansige, onsamehangende gebeure in byvoorbeeld 'n sterrestelsel of sterrestelsel.

Stogastiese agtergrond
(Krediet: NASA)

Die GW-spektrum

Terwyl astrofisiese elektromagnetiese golwe onsamehangend is en golflengtes gewoonlik baie kleiner as hul bronne het, wat wissel van enkele kilometers tot onderkerngolflengtes, is gravitasiegolwe samehangend en het hulle golflengtes groter as hul bronne, met golflengtes wat begin by 'n paar kilometer en wissel tot die grootte van die heelal.

'N Plakkaat wat die basiese beginsels van GW verduidelik, kan hier gevind word.

Ons is deel van die LIGO Scientific Collaboration - 'n groep van meer as 900 wetenskaplikes wêreldwyd wat saamgevoeg het in die soeke na swaartekraggolwe. Die groep poog om dit te gebruik om die fundamentele fisika van swaartekrag te ondersoek en die opkomende veld van gravitasiegolfwetenskap te ontwikkel as 'n instrument vir astronomiese ontdekking.

Adres:
IUCAA, Posak 4, Ganeshkhind,
S. P. Pune Universiteitskampus,
Pune - 411007, Indië


LIGO en Maagd kondig nuwe opsporings aan in 'n opgedateerde gravitasiegolfkatalogus

Die tweede katalogus van gravitasiegolfgebeurtenisse "GWTC-2", is vandag gepubliseer. Sedert September 2015 het LIGO / Maagd 50 swaartekraggolwe opgespoor, insluitend 39 nuwes vanaf die eerste helfte van O3. Hierdie afbeelding illustreer die huidige totale aantal en massas LIGO / Maagd-samesmeltingsgebeurtenisse (in blou) in swart gate en neutronsterre in vergelyking met die bekende swart gate (in pers). Fusies word aangedui deur pyle wat twee voorvader-voorwerpe verbind met 'n finale saamgevoegde voorwerp met 'n hoër massa.
LIGO-Virgo / Northwestern U / Frank Elavsky & amp Aaron Geller

Na 'n paar maande se deeglike ontleding het die LIGO Scientific Collaboration en die Virgo Collaboration 'n opgedateerde katalogus van swaartekraggolfopsporings uitgereik. Die katalogus bevat 39 nuwe seine van botsings met swart gate of neutronsterre wat tussen 1 April en Oktober opgespoor is. 1, 2019, wat die aantal bevestigde opsporings meer as verdriedubbel. Die nuwe reeks bevat van die interessantste stelsels wat tot dusver gesien is, en maak kwalitatiewe nuwe studies van astrofisiese populasies en fundamentele fisika moontlik.

Die skerp toename in die aantal opsporings is moontlik gemaak deur beduidende verbeterings aan die instrumente ten opsigte van vorige waarnemingsperiodes. Dit sluit in verhoogde laserkrag, verbeterde spieëls en, opmerklik genoeg, die gebruik van kwantumdruk-tegnologie. Altesaam het hierdie verbeterings 'n verbetering van ongeveer 60 persent tot gevolg gehad in die omvang waarbinne seine opgespoor kan word. Die verklikkers kon ook vaker as in die verlede sonder onderbreking werk, met 'n verbeterde dienssiklus van ongeveer 75 persent teenoor ongeveer 60 persent voorheen.

“As instrumentwetenskaplike fokus u daarop om die instrument deurentyd te verbeter. Dus, selfs wanneer die instrument waarneem, kyk ons ​​na die data wat daaruit kom om te sien of daar êrens geraas is wat ons nie verwag nie, ”het LSU se departement fisika en sterrekunde, PhD-kandidaat Corey Austin, wat werk by LIGO Livingston saam met sy adviseur en observatoriumhoof Joseph Giaime.

Met al die nuwe seine kan die wetenskaplike gemeenskap die populasies van swart gate en neutronsterre beter begin verstaan. Die ontleding van die hele populasie van binêre samesmeltings van swart gate kan die astrofisiese inligting maksimeer. Daar word afgelei dat die verspreiding van swartgatmassas nie 'n eenvoudige magsregverdeling volg nie. Deur die afwykings van hierdie kragwet te meet, sal dit die vermoë verbeter om te leer oor die vorming van hierdie swart gate, as gevolg van sterftes of vorige botsings. As u die totale populasie saam beskou, help dit ook om sterker metings te maak van moeilik meetbare eienskappe, soos spin in swart gate. Sommige samesmeltende swart gate het draai wat verkeerd uitgelê is met hul wentelmomentum. Dit sal help om die regimes waarin hierdie binaries gevorm het, te ondersoek.

Die vele seine in die opgedateerde katalogus sal Einstein se swaartekragteorie op meer en beter maniere as voorheen op die proef stel. Dit is gedoen deur die data met die voorspellings uit die teorie te vergelyk en moontlike afwykings te beperk. Die resultate van veelvuldige seine is met behulp van nuwe statistiese metodes gekombineer om die strengste beperkings tot dusver te verkry vir die eienskappe van swaartekrag in die sterk, hoogs dinamiese stelsel van swartgat-samesmeltings. Met die nuwe katalogus kon LIGO en Maagd ook die eienskappe van die oorblywende voorwerpe wat tydens die samesmeltings geproduseer is, direk bestudeer: deur die vibrasies van hierdie voorwerpe te meet en potensiële "eggo's" na die hoofseine uit te sluit, het LIGO en Maagd bevestig dat die oorblyfsels opgetree het soos verwag uit swart gate in Einstein se teorie.

'Ons moet nog meer oor die heelal weet. Dink net aan hoe ons nuwe elemente ontdek het, wat nou algemene kennis is, 'het LSU Post-doktorale navorser Guillermo Valdes, wat by LIGO Livingston werk as deel van die span, gelei deur professor LSU Boyd, Gabriela González, voortdurend verbeter die sensitiwiteit van die instrument.

Die resultate wat in die nuwe katalogus op ligo.org gerapporteer word, stem ooreen met slegs die eerste ses maande van LIGO en Virgo se derde waarnemingsloop. Die resultate van die oorblywende vyf maande word tans ontleed. Intussen ondergaan die LIGO- en Virgo-instrumente opgraderings ter voorbereiding van die vierde waarnemingsloop, waarvoor die KAGRA-detector in Japan ook sal aansluit. Meer opwindende ontdekkings is op hande.

'N Wetenskaplike opsomming van die volledige GWTC-2-kataloguspapier kan hier gevind word: ligo.org/science/Publication-O3aCatalog/index.php

Meer besonderhede oor die eerste LIGO / Maagd-gravitasiegolf-verbygaande katalogus (GWTC-1) kan in hierdie twee vraestelle gevind word:


Algemene opsporingshulpbronne

  • Volledige lys van LSC-publikasies. (Raadpleeg Run O1 en hoër vir vraestelle na die eerste opsporing.): Laai LIGO / Maagd-data af of ondersoek tutoriale oor die ontleding van gravitasiegolfdata. Kyk ook na hul data-vrystellingsblad om LIGO / Maagd-data af te laai. en 'n kort geskiedenis van die LIGO-projek.
  • Die Caltech Media Assets-bladsy vir GW150914 bevat 'n magdom nuttige dokumente, grafika en video. : Interaktiewe grafiese weergawe van swart massagate en neutronsterre met massa-metings. (Noordwes / Frank Elavsky / LIGO-Maagd): interaktiewe grafiese weergawe van bekende swartmassa's van swaar massa van gravitasiegolfkandidate en X-straal-binaries. (Cardiff University School of Physics and Astronomy / Chris North): Interaktiewe plot wat eienskappe van gravitasiegolfdeteksies en kandidate toon. (Cardiff University School of Physics and Astronomy / Chris North): Interaktiewe kyker van swaartekraggolfvorm, wat die vorms van die gravitasiegolfseine toon wat deur LIGO-Virgo opgespoor word (Cardiff University School of Physics and Astronomy / Chris North): 'n webwerf wat LIGO verduidelik opsporing en swaartekraggolffisika via die analogie tussen gravitasiegolwe en klankseine. (Montclair State University / Marc Favata): 'n interaktiewe instrument waarmee u visioene van die heelal in verskillende golflengtes kan vergelyk. Toon ook liggings van bespeurde gravitasiegolfseine. (Cardiff University Astronomy and Astronomy Instrumentation Groups): 'n burgerwetenskaplike projek om LIGO te help om gravitasiegolwe te soek deur die klassifikasie van foute te verbeter. : gebruik die rustige verwerkingstyd van u rekenaar om te soek na pulse met behulp van gravitasiegolf-, radio- en gammastraaldata. : Bevat agtergrondmateriaal oor gravitasiegolwe en klaskameraktiwiteite wat ooreenstem met K-12 wetenskaplike standaarde. (Sonoma State University) aangebied by die LIGO Lab-webwerf. , Facebook-bladsy en Twitter-bladsy.
  • 'Chirp' luitone vanaf die eerste twee LIGO-opsporings. (Instruksies). GW150914 [m4r-lêer (iPhone) | mp3-lêer (Android)] GW151226 [m4r-lêer (iPhone) | mp3-lêer (Android)]

Abstrak

  • APA
  • Skrywer
  • BIBTEX
  • Harvard
  • Standaard
  • RIS
  • Vancouver

Gravitasiegolfsterrekunde: die huidige status. / Blair, David Ju, Li Zhao, Chunnong Wen, Linqing Chu, Qi Fang, Qi Cai, R.G. Gao, J.R. Lin, X.C. Liu, D. Wu, L.A. Zhu, Z.H. Reitze, D.H. Arai, K. Zhang, F. Flaminio, R. Zhu, Xingjiang Hobbs, G. Manchester, R.N. Shannon, R.M. Baccigalupi, C. Gao, W. Xu, P. Bian, X. Cao, Z.J. Chang, Z.J. Dong, P. Gong, X.F. Huang, S.L. Ju, P. Luo, Z.R. Qiang, L.E. Tang, W.L. Wan, X.Y. Wang, Y. Xu, S.N. Zang, Y.L. Zhang, H.P. Lau, Y.K. Ni, W.T.

Navorsingsuitsette: Bydrae tot tydskrif ›Artikel

T1 - Gravitasiegolf-sterrekunde: die huidige status

N2 - © 2015, Science China Press en Springer-Verlag Berlin Heidelberg. In die eeufeesjaar van Einstein se Algemene Relatiwiteitsteorie, word in hierdie artikel die huidige status van swaartekraggolfsterrekunde beoordeel oor 'n spektrum wat strek van attohertz- tot kilohertz-frekwensies. Afdeling. 1 van hierdie referaat hersien die historiese ontwikkeling van swaartekraggolf-sterrekunde vanaf Einstein se eerste voorspelling tot ons huidige begrip van die spektrum. Daar word aangetoon dat die opsporing van seine in die klankfrekwensiespektrum binnekort verwag kan word, en dat 'n noord-suid paar volgende generasie detektors groot wetenskaplike voordele sal bied. Afdeling. 2 hersien die teorie van gravitasiegolwe en die beginsels van opsporing met behulp van laserinterferometrie. Die nuutste gevorderde LIGO-detektore word vervolgens beskryf. Hierdie verklikkers het 'n groot kans om die eerste gebeure in die nabye toekoms op te spoor. Afdeling. 3 beoordeel die KAGRA-detector wat tans in Japan ontwikkel word, wat die eerste laser-interferometer-detektor sal wees wat kriogeniese toetsmassas gebruik. Afdeling. 4 van hierdie referaat hersien die opsporing van gravitasiegolf in die nanohertz-frekwensieband met behulp van die tegniek van pulsar-tydsberekening. Afdeling. 5 hersien die status van gravitasiegolfdeteksie in die attohertz-frekwensieband, waarneembaar in die polarisasie van die kosmiese mikrogolfagtergrond, en bespreek die vooruitsigte vir die opsporing van oergolwe vanaf die oerknal. Die tegnieke wat in sektes beskryf word. 1–5 have already placed significant limits on the strength of gravitational wave sources. Sects. 6 and 7 review ambitious plans for future space based gravitational wave detectors in the millihertz frequency band. Sect. 6 presents a roadmap for development of space based gravitational wave detectors by China while sect. 7 discusses a key enabling technology for space interferometry known as time delay interferometry.

AB - © 2015, Science China Press and Springer-Verlag Berlin Heidelberg. In the centenary year of Einstein’s General Theory of Relativity, this paper reviews the current status of gravitational wave astronomy across a spectrum which stretches from attohertz to kilohertz frequencies. Sect. 1 of this paper reviews the historical development of gravitational wave astronomy from Einstein’s first prediction to our current understanding the spectrum. It is shown that detection of signals in the audio frequency spectrum can be expected very soon, and that a north-south pair of next generation detectors would provide large scientific benefits. Sect. 2 reviews the theory of gravitational waves and the principles of detection using laser interferometry. The state of the art Advanced LIGO detectors are then described. These detectors have a high chance of detecting the first events in the near future. Sect. 3 reviews the KAGRA detector currently under development in Japan, which will be the first laser interferometer detector to use cryogenic test masses. Sect. 4 of this paper reviews gravitational wave detection in the nanohertz frequency band using the technique of pulsar timing. Sect. 5 reviews the status of gravitational wave detection in the attohertz frequency band, detectable in the polarisation of the cosmic microwave background, and discusses the prospects for detection of primordial waves from the big bang. The techniques described in sects. 1–5 have already placed significant limits on the strength of gravitational wave sources. Sects. 6 and 7 review ambitious plans for future space based gravitational wave detectors in the millihertz frequency band. Sect. 6 presents a roadmap for development of space based gravitational wave detectors by China while sect. 7 discusses a key enabling technology for space interferometry known as time delay interferometry.