Astronomiya

LIGO baş-başa toqquşma aşkar edərdimi?

LIGO baş-başa toqquşma aşkar edərdimi?

İki qara dəliyin üst-üstə toqquşduğunu düşünək. Başqa sözlə, toqquşmadan əvvəl bir-birlərinin ətrafında dövr etmirdilər. Bunun mümkün olmadığını bilirəm. Bundan əlavə, onların ölçülərinin və Yerdən məsafəsinin LIGO tərəfindən aşkar edilmiş keçmiş toqquşmalara bənzədiyini düşünək.

Anladığım qravitasiya dalğalarının kütləvi sürətlənməyə məruz qalan kütləvi cisimlərdən qaynaqlandığını və bu günə qədər algılanmaların saniyənin bir hissəsi içərisində bir-birinin ətrafında çox dəfə dönən toqquşan cisimlərin olmasıdır.

Düşünürəm ki, qarşı-qarşıya gələn toqquşma dalğa əvəzinə tək bir cazibə qüvvəsi "nəbzi" yaradacaq. Bunun üçün "nəbz" in doğru söz olub olmadığını bilmirəm. Bu nəbz LIGO tərəfindən aşkar edilə bilərmi?


İki məsələ var: Cazibə dalğaları aşkar edilərmi və LİQO onları aşkar edərmi?

Birinci məsələdə cazibə dalğaları dördqütblüdür və silindrik olaraq simmetrik bir sistem heç bir nəticə verməyəcəkdir. (Xüsusilə təcrid olunmuş bir sistemin stress-enerjisi tensorunun dördqat molekulunun ikinci dəfə törəməsi, cazibə şüası çıxartması üçün sıfır olmamalıdır.) Beləliklə eyni dərəcədə kütləvi qara dəliklərin baş-başa toqquşması əhəmiyyətli cazibə yaratmayacaqdı. dalğalar. BH-lər fərqli kütlələrə sahib olsaydı və ya toqquşma o qədər də üst-üstə düşməsəydi, cazibə dalğaları əmələ gələcəkdi.

İkinci məsələdə LİGO-nun onları qaçırmasının ən azı üç yolu var. Birincisi, onlar sadəcə halsız ola bilər. Dönmə yolu ilə birləşmə, cazibə dalğaları meydana gətirmənin ən yaxşı yollarından biridir və üst-üstə düşən toqquşma ən pis yollardan biridir (əlbəttə ki, BH birləşməsi zamanı).

Darıxa biləcəyi ikinci bir yol, birləşmə kor nöqtələrdən birində olmasıdır. Hər LIGO dedektorunda kor ləkələr var və BH birləşməsinin bunlardan birində ola bilməyəcəyini söyləyən heç bir qayda yoxdur. (Əslində, neytron ulduz birləşməsi kor ləkələrin köməyi ilə qurulmuşdu. Üçüncü cazibə dalğası (GW) detektoru, Qız, İtaliyada, neytron ulduz birləşməsini almadı. Parlaq / yüksək idi. var, bu birləşmənin Qızın kor nöqtələrindən birində olması mənasını verirdi və bu da yerinin daralmasına kömək edirdi.Yalnız bir dedektorda aşkar edilmiş GW mümkün bir GW olaraq göstəriləcəkdi, ancaq bir algılama olaraq deyil, çünki sadəcə yer üzündə ola bilər. müdaxilə.

Ancaq qaçırmağın başqa bir yolu, LIGO-nun bu cür birləşmə dalğa formasını axtarmamasıdır. Ümumi Nisbilik, ehtimal etdiyimiz hər cür toqquşmadan GW siqnalını çox yaxşı bir şəkildə hesablamağa imkan verir. GW siqnalları çox zəif olduğundan, aşkarlanmanın ilk addımı hesablanmış GW dalğa formalarını verilərlə uyğunlaşdırmaq və uyğunluqları axtarmaqdır. Bir uyğunluq tapıldıqdan sonra siqnal daha ətraflı təhlil olunur, lakin hara baxacaqlarını bilməlidirlər. Heç kim dalğa formasını gözləmirdisə və məlumatların arasından çıxıb "Budur mən, kukla!" buraxılmış ola bilər. Bu yana baş-başa toqquşmalar olması gözlənilir çox nadir hallarda LIGO-nun yoxladığı dalğa formaları kitabxanasında olmamaları mümkündür.


İkili inspiralın dalğa forması hər fırlanma üçün bir zirvə ilə təxminən 100ms idi, 30 ilə 200Hz arasında dəyişən 10 dalğa / fırlanma ölçülmüşdür. Orta qadın səsi, təxminən bir təsəvvür etmək üçün 200hz əsas bir frekansa sahibdir və tipik bir süni səs 440Hz-dir.

Çarpışan bir baş üçün dalğa forması, 5 saniyəyə yaxın, ehtimal ki, daha az bir səs kimi səslənəcəkdir.

Arxa fon səs-küyündən fərqlənmir. Tək bir zirvədən ibarət olan səslər, bir şəfəqdəki snaps kimidir. LIGO-ya hər altı milyon ildə bir vynil rekordunun bir hissəsini aşkarlamağa çağıracaqsınız.

Bh-nin günəş kütləsinin birbaşa toqquşması bütün kainat üçün bir heksilyon ildə 1-ə bənzər bir şeydir, çünki təkliklər atomlar qədər böyükdür və 20 km məsafədə hərəkət edən 100 km km məsafədədir.


Einşteynin proqnozundan 100 il sonra aşkarlanan cazibə dalğaları | Xəbərlər | Sənaye

& # xf039 Sayt menyusu & # xf0d7

NCSA-nın keçmiş direktoru Larry Smarr və indiki NCSA direktoru Ed Seidelin qara dəliklərin toqquşması ilə bağlı işlərini müzakirə etdikləri videoya baxın.

Livingston, La. Və Hanford, Wash'daki LIGO dedektorları 1865 mil məsafəni ayırdı. Qravitasiya dalğasının ikisi arasındakı məsafəni qət etməsi təxminən 7 milisaniyə çəkdi.

Panellərdə LIGO Hanford (H1) və Livingston (L1) dedektorları tərəfindən müşahidə edildiyi kimi (14 sentyabr 2015-ci ildə aşkar edildikdən sonra) cazibə dalğa (GW) hadisəsi GW150914 göstərilir.

Üst panel: Dedektorların ən həssas tezlik zolağının xaricindəki böyük dalğalanmaları yatırmaq üçün 35-350 Hz bant ötürmə filtri ilə süzülən zaman seriyası. Panellər H1 və L1-də GW suşunu göstərir. GW150914 əvvəlcə L1-ə, təxminən 7 milisaniyədən sonra H1-ə gəldi.

İkinci panel: 35-350Hz diapazonunda dalğa formalarının müxtəlif yenidən qurulması.

Üçüncü panel: süzülmüş ədədi nisbilik dalğa formasından sonra qalıq səs-küy, süzülmüş aşkar vaxt seriyasından çıxarıldı.

Alt panel: Sahələr, hər bir LIGO detektorundakı cazibə dalğa gərginliyinin zaman və tezlik funksiyası olaraq necə dəyişdiyini göstərir. Vaxt saniyələrlə, Hertzdəki tezlik və ya saniyədə dalğa forması dövrlərinin sayı ilə ölçülür. Sahələr, GW150914 cazibə dalğa hadisəsinin saniyənin onda iki hissəsinin 35 Hz-dən 150 Hz-ə qədər necə sürüşdüyünü göstərir.

Aşkarlanan cazibə dalğası haqqında statistik məlumatlar.

Einşteynin proqnozundan 100 il sonra aşkarlanan cazibə dalğaları

Alimlər ilk dəfə uzaq kainatdakı kataklizmik bir hadisədən dünyaya gələn cazibə dalğaları adlı kosmik zamanın toxumasında dalğalar müşahidə etdilər. Bu, Albert Einşteynin 1915-ci il ümumi nisbilik nəzəriyyəsinin böyük bir proqnozunu təsdiqləyir və kosmosa görünməmiş yeni bir pəncərə açır.

Cazibə dalğaları dramatik mənşəyi və başqa bir şəkildə əldə edilə bilməyən cazibə xarakteri haqqında məlumat daşıyır. Fiziklər, aşkar olunan cazibə dalğalarının, daha çox kütləvi bir dönən qara dəlik meydana gətirmək üçün iki qara dəliyin birləşməsinin saniyəsinin son hissəsi zamanı meydana gəldiyi qənaətinə gəldilər. İki qara dəliyin bu toqquşması əvvəlcədən bildirilmişdi, lakin heç vaxt müşahidə olunmamışdı.

Qravitasiya dalğaları 14 sentyabr 2015-ci il tarixində, Şərq Yaz İşığı Saatı ilə saat 5: 51-də (9:51 UTC) Livingston, La. Və Livoda yerləşən əkiz Lazer İnterferometr Qravitasiya-dalğa Rəsədxanası (LIGO) dedektorlarının hər ikisi tərəfindən aşkar edildi. Hanford, Wash.LIGO Rəsədxanaları Milli Elm Fondu tərəfindən maliyyələşdirilir və Caltech və Massachusetts Texnologiya İnstitutu tərəfindən düşünülür, tikilir və idarə olunur. Kəşf jurnalda yayımlanmaq üçün qəbul edildi Fiziki Baxış Məktubları, LIGO Scientific Collaboration (GEO Collaboration və Avstraliya İnterferometrik Cazibə Astronomiyası üçün Avstraliya Konsorsiumunu da əhatə edir) və Qız Ligo dedektorlarının məlumatlarını istifadə edərək Qız İşbirliyi tərəfindən hazırlanmışdır.

NCSA-nın bu kəşfdəki rolu

Otuz il əvvəl, Milli Supercomputing Applications Center (NCSA), qara deşiklərin toqquşması kimi elmi problemlərin ədədi olaraq modelləşdirilməsi üçün yüksək performanslı hesablama tələb etdiyinə əsaslanaraq, Urbana-Şampanya İllinoys Universitetində Larry Smarr tərəfindən quruldu. irəliləmək üçün. Smarrın doktorluq tezisi özü iki qara dəliyin baş-başa toqquşmasının modelləşdirilməsində idi. 2014-cü ildə Smarr, qara dəlik tədqiqatının NCSA və ilk brauzer olan NCSA Mosaic veb brauzerinin yaradılması yolu ilə ictimai İnternet inqilabına səbəb olan NSA və NSF superkompüter mərkəzləri proqramının yaradılmasına təsirini vurğulamaq üçün Qızıl Qaz mükafatına layiq görüldü. nişanlar, əlfəcinlər və şəkillər kimi vizual xüsusiyyətlərə sahib olmaq və istifadəsi asan idi.

NCSA-da Smarr, Edward Seidel & indiki NCSA direktorunu idarə etdiyi sayısal bir qrup qurdu. Qrup qısa müddətdə qara dəlik və cazibə dalğa problemlərinə superkompüterlərin tətbiqində lider oldu. Məsələn, 1994-cü ildə hesablanmış qravitasiya dalğa formalarını təmin edən iki toqquşan qara dəliyin ilk 3 ölçülü simulyasiyası bu qrup tərəfindən Washington Universitetindəki həmkarları ilə birlikdə NCSA-da həyata keçirildi.

Bir mərkəz olaraq NCSA, bu kəşfdə LIGO tərəfindən görülən cazibə dalğaları mənbələri modellərinə müraciət edən bir neçə qrupla işləmək daxil olmaqla ədədi nisbilik və nisbi astrofizikanın ən mürəkkəb problemlərini dəstəkləməyə davam etmişdir. Çarpışan neytron ulduzları və qara dəliklər və ya fövqəladə partlayışlar kimi gözlənilən gələcək kəşflər üçün daha mürəkkəb simulyasiyalara ehtiyac olacaqdır.

NCSA, nisbi sistemlərin simulyasiyası üçün lazımlı vasitələrin inkişafında da rol oynamışdır. Seidel’in NCSA qrupunun işi, 1997-ci ildən bəri NCSA-da və digər yerlərdə super kompüterlərdə işləmək üçün tətbiqetmələr inkişaf etdirən ədədi nisbətçiləri və digər fənləri dəstəkləyən paralel hesablama üçün modul və iş birliyi bazası olan Cactus Framework’ün inkişafına səbəb oldu. Kaktus Çerçevesi üzərində qurulmuş Georgia Tech, RIT, LSU, AEI, Perimeter Institute və digər yerlərdə hazırlanmış NSF dəstəkli Einstein Toolkit, indi NCSA Blue Waters super kompüterində LIGO üçün vacib olan bir çox ədədi nisbi qrup modelləşdirmə mənbələrini dəstəkləyir.

"Bu tarixi açıqlama mənim üçün çox xüsusi bir şeydir. Karyeram ədədi nisbilikdəki tədqiqat işimdən, elmi tədqiqatlar üçün iş birliyi qrupları və texnologiyaları qurmağa qədər qara dəlik sistemlərinin təbiətini anlamağa və bundan sonra iştirak etmək şərəfinə kökləndi. NSF-nin Riyaziyyat və Fizika Elmləri üzrə Direktor köməkçisi rolum zamanı LIGO-da. Bu sahənin yeni bir mərhələyə doğru irəlilədiyi üçün daha həyəcanlı ola bilmədim "dedi. Seidel, eyni zamanda İllinoysda Fizika Qurucu Professoru və astronomiya professorudur.

İllinoysda astronomiya professoru və NCSA köməkçi direktoru Gabrielle Allen əvvəllər Kaktus Çerçevesinin və Einşteyn Toolbarının inkişafına rəhbərlik etmişdir. "NCSA astrofizika üçün Kaktusun inkişafına ilham verən və dəstəkləyən mühüm bir hissə idi. İlk Kaktus seminarımızı NCSA-da keçirtdik və işçilərin layihələrimizdəki iştirakı yalnız yeni elmi deyil, yeni hesablama texnologiyaları və yanaşmalarını nümayiş etdirə bilmək üçün əsas idi. "dedi Allen.

Eliu Huerta, 2011-ci ildən bəri LIGO Scientific Collaboration üzvü və NCSA-da nisbilik qrupunun hazırkı lideri, dərc ediləcək məqalənin həmmüəllifidir. Fiziki Baxış Məktubları. Huerta, qravitasiya dalğa siqnallarının aşkarlanması və təfsiri üçün modelləşdirilmiş dalğa formalarının inkişafında ixtisaslaşan analitik və ədədi nisbilik interfeysində işləyir. Huerta bu modellərdən kompakt ikili sistemlərin astrofiziki xüsusiyyətlərini çıxarmaq və meydana gəldikləri və birləşdikləri mühitlərə işıq tutmaq üçün istifadə edir.

"Cütlük dalğalarının ikili qara dəlik sistemindən ilk birbaşa müşahidəsi cazibə dalğa astronomiyası sahəsini rəsmi olaraq açıb. Einşteynin cazibə dalğaları proqnozunun ilk yüz illiyini qeyd etmək üçün daha yaxşı bir yol ola bilməz. Eynşteynin haqlı olduğunu məmnuniyyətlə deyə bilərik, və cazibəni təsvir etmək üçün inkişaf etdirdiyi gözəl riyazi çərçivənin ən həddindən artıq mühitlərdə belə etibarlı olduğunu. Yeni bir dövr başladı və heç xəyal etmədiyimiz astrofizik obyektləri kəşf etməkdən məmnun qalacağıq "dedi.

İllinoysda fizika və astronomiya professoru olan Stuart Şapiro iyirmi il əvvəl Smarr tərəfindən NCSA tədqiqat alimi təyin edildi. Qravitasiya dalğalarının axtarışını dəstəkləyən nəzəriyyənin aparıcı mütəxəssisi, LIGO tərəfindən indi aşkarlanan ikili qara dəlik birləşməsi və cazibə dalğalarının Blue Waters kimi NCSA superkompüterlərində simulyasiya edə bilən proqram vasitələri hazırladı. Şapiro bu kəşfdən həyəcanlandığını söylədi.

"Bu, Einşteynin ümumi nisbilik nəzəriyyəsinin ən güclü təsdiqini və qara dəliklərin mövcudluğuna dair ən təmiz dəlili təqdim edir. LIGO-nun ölçdüyü cazibə dalğaları yalnız qara dəliklərin və işıq daxil olmaqla heç bir şeyin mümkün olmadığı mdaseksotik nisbi cisimlərin birləşməsi ilə yarana bilər. içlərindən qaçın '' dedi Shapiro.

Urbana-Champaign İllinoys Universitetinin tədqiqat üzrə kansleri Peter Schiffer, "NCSA-da iş, kainata pəncərələrin açılmasına kömək edir" dedi. "Bu, möhtəşəm bir əsas kəşfdir və bu kimi çətinliklərin öhdəsindən gəlmək üçün inkişaf etdirdiyimiz yüksək performanslı hesablama qabiliyyətlərinin digər əhəmiyyətli ictimai problemlərin həlli üçün də istifadə edilməsi həyəcan vericidir."

Qara dəliklər kütləvi ulduzların fəlakətli bir cazibə çökməsinə məruz qaldıqda meydana gəlir. Bu ultra kompakt cisimlərin cazibə sahəsi o qədər güclüdür ki, işıq belə onlardan qaça bilməz.

Cazibə dalğaları ultra yığcam cisimlər və qara dəliklər, neytron ulduzları və ya ağ cırtdanlar və işıq sürətinin əhəmiyyətli bir hissəsi olan sürətlərə sürətləndikdə meydana gəlir. Cazibə dalğaları maddəyə qarşı zəif birləşir, bu da Kainat boyunca maneəsiz gəzə bildikləri və yalnız LIGO kimi son dərəcə həssas detektorların onları aşkar edə biləcəyi deməkdir.

LIGO tədqiqatı, ABŞ ətrafındakı universitetlərdən və digər 14 ölkədən 1000-dən çox alimdən ibarət LIGO Scientific Collaboration tərəfindən həyata keçirilir. Əməkdaşlıqda olan 90-dan çox universitet və tədqiqat institutu detektor texnologiyasını inkişaf etdirir və məlumatları təhlil edir. Təqribən 250 tələbə iş birliyinin güclü iştirakçısıdır.

LIGO Scientific Collaboration’nın dedektor şəbəkəsinə LIGO interferometrləri və GEO600 dedektoru daxildir. GEO komandasına Max Planck Qravitasiya Fizikası İnstitutu (Albert Einstein İnstitutu, AEI), Leibniz Universit & aumlt Hannover, Glasgow Universiteti, Cardiff Universiteti, Birmingham Universiteti, İngiltərənin digər universitetləri və digər tərəfdaşları daxildir. İspaniyadakı Balear Adaları Universiteti.

LIGO ilk olaraq bu cazibə dalğalarını aşkar etmək üçün 1980-ci illərdə fizika professoru Rainer Weiss tərəfindən ortaya qoyulmuşdur. , həmçinin Caltech-dən.

Qız tədqiqatları 19 fərqli Avropa tədqiqat qrupuna aid 250-dən çox fizik və mühəndidən ibarət olan Qız İşbirliyi tərəfindən həyata keçirilir: altı Fransa Milli İstiqlal Mərkəzindən (CNRS) Fransa İstituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) İtaliyada ikisi Hollandiyada Nikhef Wigner RCP ilə Macarıstanda Polşadakı POLGRAW qrupu və Avropa Qravitasiya Rəsədxanası (EGO), İtaliyada Pisa yaxınlığında Qız baş dedektörü barındıran laboratoriya.

Kəşf, ilk nəsil LIGO dedektorları ilə müqayisədə alətlərin həssaslığını artıran və kainatın həcmində böyük bir artım təmin edən və ilk çəkisi zamanı cazibə dalğalarının aşkarlanmasına imkan verən inkişaf etmiş LIGO-nun inkişaf etmiş imkanları sayəsində mümkün oldu. müşahidə axını.

ABŞ Milli Elm Fondu Advanced LIGO üçün maliyyə dəstəyində liderdir. Almaniyadakı (Max Planck Cəmiyyəti), Böyük Britaniyanın (Elm və Texnologiya Təsisləri Şurası, STFC) və Avstraliyadakı maliyyələşdirmə təşkilatları (Avstraliya Tədqiqat Şurası) da layihəyə əhəmiyyətli öhdəliklər götürdülər. Advanced LIGO-nu daha həssas edən bir neçə əsas texnologiya Almaniyanın GEO əməkdaşlığı tərəfindən hazırlanmış və sınaqdan keçirilmişdir.

AEI Hannover Atlas Kümesi, LIGO Laboratoriyası, Syracuse Universiteti və Wisconsin-Milwaukee Universiteti tərəfindən əhəmiyyətli kompüter qaynaqları təmin edilmişdir. Advanced LIGO üçün əsas komponentləri hazırlayan, quran və sınaqdan keçirən bir neçə universitet: Avstraliya Milli Universiteti, Adelaide Universiteti, Florida Universiteti, Stanford Universiteti, New York şəhərindəki Columbia Universiteti və Louisiana Dövlət Universiteti.


Qara deliklər toqquşur və cazibə qüvvələri

Cazibə dalğalarını aşkar etmək üçün hələ dəqiq bir səylə - Einşteyn & # x27s ümumi nisbilik nəzəriyyəsi tərəfindən proqnozlaşdırılan yer-zaman titrəmələri - 1990-cı illərin sonlarında Milli Elm Fondu və # x27-lərin biri qıtlıq mənzərəsində biri iki böyük V və # x27 oyulmuşdur. mərkəzi Washington əyaləti, digəri isə Baton Rouge, La xaricindəki çam arasındadır.

Tunellər LIGO adı ilə tanınan Lazer İnterferometr Qravitasiya-Dalğa Rəsədxanasının bir hissəsidir. İki qara deşikin toqquşması kimi astronomik bir şəkildə şiddətli bir şey, dünyanın 300 milyon işıq ili içərisində kainatın toxumasını, bir neçə min qalaktikanı əhatə edən bir genişliyi sarsıdırsa, LIGO ortaya çıxan cazibə dalğalarını görməlidir.

Rəsədxana, 2,5 mil uzunluğundakı tunellərin uzunluğunda bir düymün on dörd milyondan birindən az və ya bir protonun diametrinin təxminən mində bir hissəsini dəyişə biləcəyi qədər həssasdır.

Bir neçə illik sınaq və dəqiq tənzimləmədən sonra - məsələn, yaxınlıqdakı ağac kəsiciləri ağacları kəsəndə meydana gələn titrəmələrin qarşısını almaq üçün Louisiana ərazisinə xüsusi damperlər quraşdırılmalı idi - rəsədxana noyabr ayında tam fəaliyyətə başladı. Mərkəzlərin inşası təxminən 300 milyon dollara, istismarı isə ildə 30 milyon dollara başa gəlir.

Keçən həftə Dallasda Amerika Fiziki Cəmiyyətinin bir iclasında bildirilən bu günə qədər verilən məlumatlar maraq doğuran bir şey içermir. Əslində, təcrübənin növbəti il ​​ərzində başlanğıc mərhələsində və ya ümumiyyətlə heç bir şey tapmasa alimlər təəccüblənməyəcəklər.

& quot; Hələ də ümumi nisbilik haqqında yaxşı yatardım & quot;, - deyə Sirakuzada fizika professoru və rəsədxananın sözçüsü Peter R. Saulson söylədi.

LIGO & # x27-lərin icraçı direktoru Jay Marx, təbiətin xeyirxahı olduğu təqdirdə müvəffəqiyyət şansının & quot; 25 faiz olduğunu & quot; qiymətləndirdi.

Məkan və zamanın xüsusiyyətlərini izah etmək üçün 90 il əvvəl Einşteyn tərəfindən formalaşdırılmış ümumi nisbi, Günəş sistemində və ətrafındakı cazibə ölçülərinə yaxşı uyğundur. Ancaq qara dəliklər və cazibə qüvvəsinin son dərəcə güclü olduğu digər yerlər ətrafında baş verənlər barədə proqnozlar böyük ölçüdə yoxlanılmamış qalır. Proqnozlardan biri də belə şəraitdə böyük cazibə dalğalarının yaranmasıdır.

Yeni araşdırmalarla alimlər LİGO-nun nəyə baxmalı olduqları barədə daha yaxşı bir fikir əldə etdilər. NASA & # x27s Goddard Space Flight Center-in Qravitasiya Astrofizika Laboratoriyasının rəhbəri Joan M. Centrellanın rəhbərlik etdiyi tədqiqatçılar, keçən ay iki qara dəlik, bir-birinin ətrafında dövr etdikdə ortaya çıxacaq cazibə dalğalarının formasını hesablamağı bacardıqlarını açıqladılar. birləşmək.

& quotBu, bir fantastik filmdəki kimi uydurulan bir şey deyil & quot; Dr. Centrella, tapıntıları açıqlayan bir mətbuat konfransında dedi. & quot; Əksinə, bu nəticələrin real anlaşma olduğuna, Einşteynin qara dəlik birləşməsi üçün proqnozlaşdırdığı həqiqi cazibə dalğa barmaq izinə sahib olduğumuza əminik. & quot;

Ümumi nisbi tənliklər asanlıqla yazıla bilər, lakin həlli məlum deyil. Astrofiziklər, üç on il əvvəl iki qara dəliyin toqquşmasını simulyasiya edə bildilər, ancaq orbitdəki qara dəliklərin və şiddətli birləşmələrinin yollarını hesablamaq daha çətindi.

& quotBu, son 30 ildə müqəddəs bir araşdırma növüdür & quot; Dr. Centrella dedi.

Dr. Centrella & # x27s simulyasiyaları hələ də həqiqi qara dəlik cütlərinin xüsusiyyətlərini əks etdirməyən bəzi sadələşdirmələri ehtiva edir: iki qara dəlik eyni kütləyə malikdir və heç biri də dönmür. Hesablamalar, məsələn, qara dəliklərin kütləsinin yüzdə 4-ün cazibə dalğalarına çevrilməsini proqnozlaşdırırdı.

& quotBu çox vacib bir rəqəmdir, & quot; Dr. Saulson dedi. & quotBu bizə bu cazibə dalğalarının ola biləcəyini ümid etdiyimiz qədər güclü olacağını söyləyir. & quot; Və əlavə etdi ki, & # x27s dedektorlar üzərində işləyənlərimizi çox həyəcanlandırdı və daha çox ehtimal ki, içəri girəcəyik bir şey. & quot

Einstein & # x27s ümumi nisbilik nəzəriyyəsi cazibə ideyasını alma ağacından həndəsə tapmacasına sürükləyən sadə bir qüvvədən dəyişdirdi. Bir rezin çarşafın yatay şəkildə çəkildiyini və sonra bir boulinq topunu və bir tennis topunu üzərinə atdığını düşünün. Ağır boulinq topu daha dərinə batır və tennis topu, ikisi arasındakı birbaşa cazibə səbəbiylə deyil, tennis topu boulinq topunun ətrafındakı çökəkliyə yuvarlandığı üçün boulinq topuna doğru hərəkət edəcəkdir.

Məkan-zamanın bu iki ölçülü bənzətməsində, cədvəldə parıldayan dalğalar yaradan cisimlərin ani bir toqquşmasını da təsəvvür etmək olar. Bunlar LİGO-nun aşkar etməyə ümid etdiyi cazibə dalğalarıdır.

Hər yerdə V-nin bazasında yaranan lazer şüası ikiyə bölünür və hər 2,5 mil uzunluğundakı qol boyunca basdırılmış tunellərdən vurulur. İşıq iki tuneldə irəli-geri sıçrayır. Bir cazibə dalğası keçdikdə, lazer şüalarının keçdiyi məsafəni uzamalı və kiçiltməli və lazer işığının V dibindəki bir detektora titrəməsinə səbəb olmalıdır.

Alətlər kiçik narahatlıqlara həssas olduğundan, yalnız 2000 mil məsafədə olan hər iki LIGO dedektorunun gördüyü siqnallar, çox güman ki, elm adamlarını inandırıcı olardı.

LIGO-nun cazibə dalğalarını həqiqətən görüb görməyəcəyinə dair şübhə ümumi nisbi nisbətlə əlaqəli suallardan qaynaqlanmır - & quot; İnsanlar doğru olmasaydı inanılmaz dərəcədə təəccüblənərdi & quot; Doktor Marks dedi - ancaq cazibə dalğaları yaradan hadisələrin kainatda nə qədər baş verdiyinə dair qeyri-müəyyənlik. .

Qara dəliklərin ətrafında dövr edən cütlər iki kütləvi ulduzdan ibarət olan ulduz sistemlərinin son nəticəsi olmalıdır. Vaxt keçdikcə qara dəliklər içəriyə fırlanır və nəticədə toqquşurdu. Astronomlar göydə fırlanan çoxlu sayda kütləvi ulduzları görə bilirlər, amma nəticədə cüt cüt qara deşiklərə çökdüklərindən əmin ola bilmirlər.

Astrofiziklər ulduzların necə yaşlandığını tam olaraq anlamadıqları üçün & quot; Qeyri-müəyyənliyin bir çox faktoru var & quot; - deyə Northwestern Universitetinin fizika və astronomiya professoru Vassiliki Kalogera bildirib. & quot; İkili qara dəliklərin olduğunu bilmirik. & quot

Nikbin nəticədə hesablamaları LIGO-nun ildə 10-a qədər qara dəlik birləşməsini aşkar edə biləcəyini göstərir. Ancaq hesablamalar hələ 100 faktorla qeyri-müəyyəndir, yəni pessimist sonunda aşkar edilə bilən qara dəlik birləşmələrinin nisbəti hər 50 ildən bir və ya daha çox ola bilər.

Daha yaygın bir hadisə, bəzi partlayan ulduzların qoyduğu sıx, yanmış nüvələr olan neytron ulduzlarının birləşməsidir. Qravitasiya dalğaları üçün indiyə qədər ən inandırıcı dəlillər 1974-cü ildə iki Princeton fizikinin - Joseph H. Taylor və tələbəsi Russell A. Hulse tərəfindən aparılan müşahidələrdir. İçəri bir-birinə doğru fırlanan bir cüt pulsasiya edən neytron ulduzunu gördülər. Çürüyən orbitlərdə itirilən enerji miqdarı, cazibə dalğalarında yayılması gözlənilən enerji ilə uyğun gəldi.

Bununla birlikdə, neytron ulduzlarının ətrafında dövr edən cazibə dalğaları LIGO tərəfindən aşkarlanmaq üçün çox zəifdir. Neytron ulduzları bir-birinə çarpdıqda belə, kataklizm qara dəliklərin birləşməsi qədər şiddətli deyildir, bu səbəbdən LİGO-nun bunu görməsi üçün neytron ulduzlarının toqquşması daha yaxın bir vaxtda baş verməli idi. Dr. Kalogera & # x27s hesablamalarına görə, rəsədxanada ən yaxşı halda yeddi və ya səkkiz ildə bir dəfə neytron ulduzu birləşəcəkdir.

Dr.Larks, cazibə dalğalarını müntəzəm olaraq algılayabilmek üçün alətlərin həssaslığını 10 qat artırmaq üçün daha güclü lazerləri ehtiva edən, təklif olunan 200 milyon dollar dəyərində bir yeniləməyə ehtiyac duyacağını söylədi.

Astronomlar, LIGO-nun və onun davamçılarının, eləcə də Avropa və Yaponiyada oxşar detektorların yeni bir teleskop növü olacağına ümid edirlər. Cazibə dalğalarının aşkarlanması adi hal alarsa, astronomlar qara dəliklərin və neytron ulduzlarının bir çox fiziki xüsusiyyətlərini çıxara bilməlidirlər. Bu cür obyektlərin daha çox müəyyən qalaktika növlərində rast gəlindiklərini də tapa bilərlər.

Yenilənmiş rəsədxana, partlayış edən ulduzların yaratdığı cazibə dalğalarını və ya 13,6 milyard il əvvəl Böyük Partlayışın əks-sədalarını da tapa bilər.

Önümüzdəki on il ərzində NASA və Avropa Kosmik Agentliyi, Lazer İnterferometr Space Antenna və ya LISA adlı kosmik təməlli bir cazibə dalğa detektorunu işə salmağı ümid edirlər. Günəşin ətrafında uçan üç peykdən 3.1 milyon mil aralığında bərabər tərəfli üçbucaq meydana gəlməsindən ibarət olan LISA, qalaktikaların mərkəzindəki meqa qara dəliklərin birləşdiyi zaman meydana gəldiyi kimi daha böyük dalğa uzunluğundakı cazibə dalğalarını aşkar edə bilər.

Hələlik elm adamları ilk cazibə dalğasını gözləyirlər.

& quotHamımızın şanslı olduğumuzu ümid edirik & quot; dedi Louisiana əyalətinin fizika professoru və LIGO alimi Gabriela González. & quot; Olmasaq da təbiət haqqında daha çox şey biləcəyik. & quot;


LIGO nədir?

Ulduz işığını dəyirmi linzalarla toplayan digər astronomik rəsədxanalardan fərqli olaraq, LIGO, CalTech-in "kor" rəsədxana adlandırdığı şeydir, yəni müşahidələri aparmaq üçün işığa ehtiyac yoxdur. LIGO, hər ikisi də Michelson interferometri adlanan super həssas bir alətə sahib olan iki ayrı rəsədxanaya ayrıldı - biri Washington əyalətində və digəri Louisana'da.

NASA-ya görə bir cazibə dalğası LIGO-ya dəyəndə nə baş verir:

  • Kosmik toqquşmanın yaratdığı cazibə dalğası Yer üzündən keçir
  • Ötdükcə yer sıxır və uzanır
  • LIGO, bir-birlərini asimmetrik şəkildə keçən iki uzanmış qola (hər biri 4 kilometr uzunluğa) malikdir - bu Michelson İnterferometridir
  • Yerin bu şəkildə uzanması LIGOs qollarının uzunluğu bir qədər dəyişməsinə səbəb olur, bu da lazerlərdən və əks olunan güzgülərdən istifadə edərək aşkarlanır.

Michelson interferometrləri laboratoriyaya sığacaq qədər kiçik ola bilər, lakin LIGO-larda futbol sahəsindən daha böyükdür və polad və betonla örtülmüşdür.

LIGO, 2015-ci ildə cazibə dalğalarını aşkarlamaqla yanaşı, 2017-ci ildə elm adamlarına “kilonova” (yəni qara dəlik birləşməsi) aşkarlamağa da kömək etdi.

Nə etdilər - Bir obyektin mütləq sıfıra yaxın bir şəkildə soyudulmasına gəlincə, bu da ən aşağı enerjili və ya əsas vəziyyətinə uyğun gəlir - Sudhir, komandanın “toyuq və yumurta” problemi ilə qarşılaşdığını söyləyir.

"Əgər bir şey soyumağa ehtiyacınız varsa, cisimdən enerji çıxarmalı və enerjinin ətrafa enerjinin cismə düşmə sürətindən daha sürətli etməlisiniz" deyir Sudhir.

“Lakin obyekt soyuduqca ətrafdakı enerjinin daha kiçik narahatlıqları obyektə nisbi olaraq daha çox enerji vurulmasına səbəb ola bilər. Beləliklə, soyuduğunuzda, bu temperaturu qoruya bilmək üçün daha da sürətli enerji yığmalısınız. ”

Bu, ilk növbədə enerji çıxarmaq üçün daha soyuducu bir cismə ehtiyac duyaraq daha da çətinləşir. Bu problemi həll etmək üçün Sudhir, komandalarının “geribildirim soyutma” adlı bir şey istifadə etdiklərini söyləyir.

"Fikir, ətrafdan gələn enerjiyə cavab olaraq cismin necə cırıldadığını çox dəqiq bir şəkildə izləmək üçün lazerlərdən istifadə etmək və sonra bu məlumatı dərhal təsadüfi hərəkəti ləğv etmək üçün istifadə etməkdir - bir az səs-küy salan qulaqlıq kimi" deyir Sudhir. .

Bu texnikadan istifadə edərək tədqiqatçılar 10 kiloqramlıq osilatoru Sudhirin cazibə qüvvəsinin kvant mexanikasına təsirlərini aşkarlamaq üçün istifadə edilə biləcəyini söylədiyi bir temperatura qədər soyudublar.

Sonra nə var - Komandanın nəticələri inanılmaz dərəcədə ümidverici olsa da, Sudhir, 40 km uzunluğunda interferometrə və kriyogen olaraq soyudulmuş güzgülərə sahib LIGO-nun gələcək təcəssümlərinin bu tədqiqat üçün daha böyük bir sərvət olacağını söyləyir.

Nəticədə, Sudhir bu kimi təcrübələrin onu bir vaxtlar gənc bir fizika tələbəsi olaraq qarışdırdığı sualları cavablandırmağa bir addım daha yaxınlaşdıracağına ümid edir.

"Bu təcrübələr tərəfindən araşdırılan bəzi suallar kifayət qədər təməldir - əslində fizika tələbələrinin əksəriyyəti kvant fizikası ilə ilk dəfə qarşılaşdıqları zaman verilməsi istənilən suallardır" deyir. "Mən də etdim, on il əvvəl bir təcrübə yolu ilə təbiətə eyni sualı vermək şansı qazandım."

Xülasə: Mexanik bir cismin, hətta insan ölçüsündə bir cismin hərəkəti kvant mexanikası qaydalarına tabe olmalıdır. Bununla birlikdə onları kvant vəziyyətinə gətirmək çətindir, çünki istilik mühiti obyektin hərəkətinin istənilən kvant imzasını maskalayır. Termal mühit həm də böyük kütlə miqyasında kvant mexanikasının təklif olunan dəyişikliklərinin təsirlərini gizlədir. 10 kiloqramlıq mexaniki osilatorun ortalama fonon işğalı 10,8 olan bir vəziyyətdə kütlə mərkəzi hərəkətini hazırladıq. Temperaturun otaq temperaturundan 77 nanokelvinə enməsi, geribildirim ilə kvant geri hərəkətinin 11 əmr böyüklüyündə yatırılması və hərəkətinə yaxın bir cisim kütləsində 13 əmsal böyüklüyü artımı ilə mütənasibdir. əsas vəziyyət. Bizim yanaşmamız kütləvi kvant sistemlərində cazibə gücünü araşdırma imkanı verəcəkdir.


Astronomlar Qravitasiya Dalğaları ilə əlaqəli İşıq Şousuna baxırlar

Astrofizikada yeni bir dövrün başlanğıcını qoyan elm adamları, eyni hadisədən ilk dəfə olaraq cazibə dalğalarını və elektromaqnit şüalarını və ya işığı aşkar etdilər. Bu tarixi kəşf, iki neytron ulduzunun, ölü ulduzların sıx nüvələrinin birləşməsini ortaya qoyur və Kainatda platin və qızıl kimi ən ağır elementlərin necə yaradıldığı barədə mübahisələri həll edir.

Bu əlamətdar nəticəni əldə etmək üçün dünyada minlərlə elm adamı yerdəki və kosmosdakı teleskopların məlumatlarını istifadə edərək hərarətlə çalışdılar. Cambridge, Mass., Harvard-Smithsonian Astrofizika Mərkəzinin (CfA) tədqiqatçıları əsas rol oynadılar. CfA astronomları və həmkarlarının rəhbərlik etdiyi bir sıra səkkiz sənəddə bu hadisədən sonra baş verənlərin hekayəsi ətraflı izah olunur və mənşəyi barədə ipucları araşdırılır.

Komandanın lideri CfA Edo Berger, "Son bir neçə ayda həyəcan hissi və tarixi məqsədimizi izah etmək çətindir" dedi. "Bu bir karyera anında bir dəfədir - alimlərin on illərdir mövcud olan bir arzusunu reallaşdırdıq."

Cazibə dalğaları, kütləvi səma cisimlərinin sürətlənmiş hərəkəti nəticəsində meydana çıxan məkan zamanındakı dalğalardır. Əvvəlcə Einşteynin Ümumi Nisbilik Teorisi tərəfindən proqnozlaşdırıldı. İnkişaf etmiş Lazer İnterferometri Qravitasiya-Dalğa Rəsədxanası (LIGO), iki ulduz kütləsindəki qara dəliklərin birləşməsinin aşkarlandığı 2015-ci ilin sentyabrında cazibə dalğalarının ilk birbaşa aşkarlanmasını həyata keçirdi.

17 Avqust 2017 tarixində EDT səhər 8: 41-də LIGO, kəşf tarixini qeyd etmək üçün GW170817 adlandırılan yeni bir cazibə dalğa mənbəyi aşkar etdi. Yalnız iki saniyə sonra NASA-nın Fermi peyki səmanın eyni yerindən zəif bir qamma şüasının nəbzini aşkar etdi. O səhər, LIGO alimləri iki birləşən neytron ulduzunun GW170817-dən cazibə dalğaları yaratdığını elan etdilər.

"Təsəvvür edin ki, cazibə dalğaları göy gurultusuna bənzəyir. Bu göy gurultusunu əvvəllər də eşitmişdik, lakin ildırımı ilk dəfə olaraq görə bilirik" dedi CfA-dan Philip Cowperthwaite. "Fərq budur ki, bu kosmik göy gurultusunda əvvəlcə göy gurultusunu eşidirik və sonra işıq şousunu alırıq."

Açıqlamadan bir neçə saat sonra, Çilidə gecə qurulduğunda, Bergerin komandası cazibə dalğalarının çıxdığı səmanı araşdırmaq üçün Blanco teleskopundakı güclü Qaranlıq Enerji Kamerasını istifadə etdi. Bir saatdan az müddətdə NGC 4993 qalaktikasında təxminən 130 milyon işıq ili məsafəsində yeni bir görünən işıq mənbəyi tapdılar.

"Baxdığımız ilk nəhəng qalaktikalardan birinin açıq bir şəkildə yeni bir işıq mənbəyi var idi və bu inanılmaz bir an idi" dedi CfA-dan Matt Nicholl. "Mənbəni tapmaq üçün bir neçə gün çəkəcəyini düşündük, ancaq X nöqtəni təyin etdiyi kimi oldu."

Daha sonra CfA qrupu və əməkdaşları neytron ulduzunun birləşməsinin nəticələrini öyrənmək üçün elektromaqnit spektrini rentgen şüalarından radio dalğalarına qədər yayan bir sıra müşahidələrə başladılar.

CfA alimləri öz sənədlərində optik və infraqırmızı işığın parlaqlığı və spektri və zamanla necə dəyişdiyini araşdırdıqlarını bildirdilər. Neytron ulduzlarının birləşməsi nəticəsində atılan materialdakı ağır elementlər kilonova deyilən bir müddətdə meydana gəldikdə, işığın radioaktiv parıltıdan qaynaqlandığını göstərirlər.

"Biz göstərdik ki, dövri cədvəldə mənşəyi bu günə qədər sirr içində olan ən ağır elementlər neytron ulduzlarının birləşməsində əmələ gəlmişdir" dedi Edo Berger. "Hər birləşmə Yer kürəsində olduğu kimi qiymətli metal kütləsindən daha çox məhsul istehsal edə bilər. qızıl və platin və cib telefonlarımızda olan bir çox nadir element. "

Kilonovada müşahidə olunan material yüksək sürətlə hərəkət edir və iki neytron ulduzunun baş-başa toqquşması zamanı xaric olunduğunu göstərir. Qravitasiya dalğa imzasından asılı olmayan bu məlumat, GW170817-də qara dəlik və neytron ulduzu deyil, iki neytron ulduzunun iştirak etdiyini göstərir.

New Mexico-da Çox Böyük Array ilə aparılan radio müşahidələr, iki neytron ulduzunun birləşməsinin qısa bir qamma şüası (GRB), yüksək enerjili hissəciklər təyyarəsindəki qısa qamma şüaları səbəb olduğunu təsdiqləməyə kömək etdi. Xüsusiyyətlər qısa bir GRB-nin nəzəri modelləri tərəfindən proqnozlaşdırılan xüsusiyyətlərə uyğun gəlir ki, bu da əvvəlcə təyyarənin Yerdən böyük bir bucaq altında olduğunu göstərir. Radio məlumatlarını NASA-nın Chandra X-ray Rəsədxanasının müşahidələri ilə birləşdirmək, reaktivin bizdən təxminən 30 dərəcə uzaqlaşdığını göstərir.

"Bu obyekt, gözləmək istədiyimizdən daha çox nəzəriyyələrə bənzəyir" dedi komandaların VLA müşahidələrinə rəhbərlik edən CfA-dan Kate Alexander. "Toqquşmadan atılan material ətraf mühitə çırpıldığı üçün gələcək illər ərzində radio emissiyasını izləməyə davam edəcəyik" dedi.

Ev sahibi qalaktika NGC 4993 və kataklizmik birləşmə mühitinin təhlili göstərir ki, neytron ulduzu ikili, çox güman ki, 11 milyard il əvvəl meydana gəlmişdir.

CfA-dan Peter Blanchard, "Kainatın yalnız iki milyard yaşı olanda supernova partlayışlarında meydana gələn və kosmik tarixin qalan hissəsini bir-birlərinə yaxınlaşaraq sərf etdikləri iki neytron ulduzu" dedi.

Kilonovaları araşdırmaq üçün SOAR və Magellan teleskopları, Hubble Kosmik Teleskopu, Blanco üzərindəki Qaranlıq Enerji Kamerası və İkizlər-Cənubi teleskopları da daxil olmaqla uzun bir rəsədxana siyahısı istifadə edildi.

Bu nəticələri izah edən səkkiz sənəd seriyası, 16 Oktyabrda Astrofizik Jurnal Məktublarında çıxdı. CfA-dan ilk müəlliflərin iştirak etdiyi dörd məqalə kilonovadan işıq vaxtının dəyişməsi barədə Philip Cowperthwaite, biri kilonova spektrinin vaxtı ilə əlaqədar Matt Nicholl, başqası Kate Alexander tərəfindən VLA müşahidələri və birləşmənin nə qədər sürdüyü və ev sahibi qalaktikanın xüsusiyyətləri barədə Peter Blanchardın rəhbərlik etdiyi digər.

Səkkiz sənəd seriyasını tamamlayan Waltham MA-dakı Brandeis Universitetindən Marcelle Soares-Santos, OH, Afina, Ohio Universitetindən optik həmkarı Ryan Chornock'un kəşfi haqqında bir məqaləyə rəhbərlik etdi, kilonova'nın infraqırmızı spektrləri, Northwest-dən Raffaella Margutti haqqında bir məqalə hazırladı. Evanston, IL Universiteti, reaktivin Chandra müşahidələri haqqında bir məqaləyə rəhbərlik etdi və Northwesterndən olan Wen-fai Fong da GW170817 ilə əvvəlki qısa GRB'ler arasında müqayisə mövzusunda bir məqalə hazırladı.

Bu nəticə ilə bağlı qrafik və digər əlavə məlumatları http://www.kilonova.org saytında əldə etmək olar.

Mərkəzi Cambridge, Mass., Harvard-Smithsonian Astrophysics Center (CfA), Smithsonian Astrofizika Rəsədxanası ilə Harvard College Rəsədxanası arasındakı əməkdaşlıqdır. Altı tədqiqat bölməsinə ayrılan CfA alimləri, kainatın mənşəyini, təkamülünü və son taleyini araşdırırlar.


LİGO İnterferometrlərindəki Səsi Anlamaq və İdarəetməyə Nəzəriyyəçilərin Töhfələri

LIGO təcrübəsinin əsas cəhəti, cazibə dalğa siqnallarını gizlədə bilən səs-küy yaradan çoxsaylı hadisələrin anlaşılması və idarə edilməsidir. Nəzəriyyəçilər bu fenomenlərin bir hissəsini araşdırmağa töhfə verdilər. Bu olduqca xoş oldu və nəzəriyyə tələbələrinin təhsilini genişləndirdi. Bir neçə maraqlı nümunə verəcəyəm:

Dağınıq-Yüngül Səs

LIGO interferometrinin hər qolunda işıq şüası güzgülər arasında irəli-geri sıçrayır. İşığın kiçik bir hissəsi bir güzgüyə səpələnir, sonra şüanı əhatə edən vakuum borusunun daxili üzündən səpələnir və ya əks olunur, sonra digər güzgüyə uzanır və orada yenidən işıq şüasına səpələnir (şəkil 15, yuxarı). Boru üzü cazibə dalğasının təsiri ilə müqayisədə çox böyük bir amplituda titrəyir və bu titrəmələr səpələnmiş işığa nəhəng, salınan bir faz keçidi verir. Şüanın işığının kiçik bir hissəsindəki bu nəhəng faza dəyişməsi, işıq şüasında qravitasiya dalğasının təsirindən daha böyük bir xalis faza dəyişikliyi yarada bilər.

Bu işıq saçan səs, səpələnmiş işığın uzaq güzgüyə çatmasını maneə törətmək üçün şüa borusuna (Şəkil 15-dəki kəsik xətlər) yerləşdirilərək idarə oluna bilər.Səpələnmiş işığın bir azı, bölmələrin kənarlarını qıraraq uzaq güzgüyə çata bilər.

Baffellər və onların işıq difraksiyası optik teleskoplarda və digər cihazlarda standart bir məsələdir. Ancaq standart deyil və cazibə interferometrlərinə xas olan təhlükə ola bilər tutarlıdır bir güzgüdən digərinə fərqli marşrutlarla gedən işıq üçün salınan faza keçidinin superpozisiyası bu sazlığı xeyli artıra bilər. 1988-ci ildə Rai Weiss məni və nəzəriyyə tələbələrimi buna baxmağa, bunun nə qədər ciddi olduğunu müəyyənləşdirməyə və yumşaltmaq üçün bir yol tapmağa cəlb etdi. Eanna Flanagan və mən bunu etdik. Tutarlılığı qırmaq üçün dəzgahlara təsadüfi hündürlüyə malik dərin mişar dişləri verdik (şəkil 15, alt) və səs-küyü minimuma endirmək üçün diş modelini optimal şəkildə seçdik və şüa borusundakı bölmələrin yerlərini optimallaşdırdıq. 31 Təsadüfi mişar dişli bölmələrimizdən birinin seqmenti Stokholmdakı Nobel Muzeyinə töhfəmdir.

Qravitasiya səs-küyü

Bir LIGO güzgüsünün yanında işləyən insanlar, güzgüyü bir cazibə dalğasından daha çox hərəkət etdirə bilən salınan cazibə qüvvələri yaradırlar. Həyat yoldaşım Carolee Winstein, bir biyokinioloqdur (insan hərəkəti üzrə mütəxəssis). Həmkarlarından alınan insan hərəkəti ilə bağlı eksperimental məlumatlardan istifadə edərək bu səs-küyün ölçüsünü hesabladıq və belə qənaətə gəldik ki, insanlar LIGO güzgüsündən 10 metrdən çox məsafədə saxlanılırsa, səs-küy məqbul dərəcədə azdır. 32 Bu, LIGO güzgülərinin yerləşdiyi binaların düzeni üçün bir spesifikasiya olaraq istifadə edilmişdir. Nəzəriyyə tələbələri Yerdəki seysmik dalğaların, 33 və çöp otu kimi havadakı cisimlərin cazibə qüvvələri tərəfindən yaradılan səs-küyləri aradan qaldırdılar. 34

Termal səs-küy

Termal titrəmələr (sonlu temperaturun yaratdığı titrəmələr) LIGO-nun güzgülərini titrəyir. Bu titrəmələr müxtəlif yollarla yarana bilər. Nəzəriyyə tələbəsi Yuri Levin bu istilik səs-küyünü hesablamaq və onun bir çox fərqli mənşəyini müəyyənləşdirmək üçün yeni bir metod hazırladı. 35 Ən əsası, metodundan istifadə edərək LIGO-nun güzgülərinin örtüklərindəki termal titrəmələrin (əvvəllər nəzərə alınmırdı) xüsusilə ciddi ola biləcəyini tapmaq üçün istifadə etdi. Bunun doğru olduğu ortaya çıxdı: İnkişaf etmiş LIGO interferometrlərində və ehtimal ki, cazibə interferometrlərinin növbəti nəslində istilik səs-küyünün örtülməsi ən ciddi iki səs-küy mənbəyindən biridir, digəri kvant səsidir.

Quantum Səs və Qravitasiya İnterferometri üçün Standart Quantum Limiti

Kvant səsləri interferometrin işıq şüalarında foton paylanmasının təsadüfi olması səbəbindən səsdir. Hər bir başlanğıc LIGO interferometrində (bu mühazirənin I və II hissələri), kvant səs-küyü iki hissədən ibarət idi: foton səsləri, fotonların fotodetektora gəlişindəki təsadüfi səbəb (interferometrin çıxışı) və radiasiya təzyiqi səs-küyü, güzgülərin titrəməsini təmin edən interferometrlərin güzgülərindən fotonların sıçrayışında təsadüfi təsiri.

Hər iki kvant səs-küyü işıq şüasından yaranmalıdır fərqlər interferometrlərin iki qolunda, çünki interferometr çıxışı yalnız fərqlərə həssasdır.

1970-ci illərin sonlarında cazibə dalğası alimləri arasında bu fərqlərin fiziki mənşəyi ilə bağlı çox mübahisələr olmuşdu. Postdoc nəzəriyyəsi Carlton Mağaraları təəccüblü cavabı tapdı: 36 Həm radiasiya təzyiqi səsləri, həm də səs səsləri elektromaqnitdən meydana gəldi (kvant elektrodinamik) interferometrə, geriyə, çıxışı fotodetektor istiqamətindən daxil olan vakuum dalğalanmaları. Bu dalğalanmalar iki qoldakı lazer işığına qarşı vuraraq 1. iki qolda əks olan radiasiya-təzyiq dalğalanmaları (səs-küy) və 2. eyni zamanda əks olan intensivlik dalğalanmaları və bu səbəbdən interferometrdən çıxışa çıxır. vuruş səsi kimi fotodetektor Şəkil 17.

Budur Sh cazibə dalğa siqnalının üzərinə qoyulmuş səs-küyün spektral sıxlığıdır, ħ Plankın sabitidir, m interferometr güzgülərinin hər birinin kütləsidir, L interferometrin iki qolunun uzunluğu və ω cazibə dalğasının bucaq tezliyidir.

1980-ci illərin sonlarında U. Glasgow-dakı Brian Meers (Ron Drever fikrini əsas götürərək) cazibə interferometrlərini daha çox yönlü etmək üçün bir siqnal təkrar güzgü əlavə etməyi təklif etdi (bax Bu mühazirənin Weiss və Barish'ın I və II hissələri) və 1990-cı illərin sonlarında bu yeni güzgü gələcək Advanced-LIGO interferometrlərinin dizaynına daxil edildi. Strain və başqaları bu inkişaf etmiş LIGO interferometrlərindəki atış səslərini və radiasiya təzyiqi səslərini çıxarmaq üçün yarımklassik (tam kvant deyil) nəzəriyyədən istifadə etdilər. Advanced LIGO-nun standart kvant limiti olan SQL-ə çox yaxın fəaliyyət göstərməsi gözlənildiyi üçün bu narahatlıq yaradırdı, burada yarımklassik analizin səhv ola biləcəyi. Beləliklə nəzəriyyə postdoc Alessandra Buonanno və aspirant Yanbei Chen səs-küyün tam kvant mexaniki analizini apardılar.

  • Yarı klassik nəzəriyyənin səs-küy proqnozları səhv idi, buna görə də Advanced LIGO üçün planlaşdırma çox olmasa da dəyişdirilməli idi.
  • İnterferometrin siqnalını təkrarən işləyən güzgü, şüanın hər qolundakı işıq təzyiqini güzgülərə doğru itələyən bir tezlikdən asılı bir yay kimi çıxış etməsini tetikler və buna görə bir salınımlı, opto-mexaniki bir davranışa səbəb olur.
  • Siqnalın təkrar emalı güzgüsü eyni zamanda atış səsləri ilə radiasiya təzyiqi səsləri arasında kvant korrelyasiyası yaradır. Bu korrelyasiyalar artıq vuruş səsləri və radiasiya təzyiqi səsləri barədə ayrıca danışmağı artıq mümkün deyil, tək, vahid kvant səs-küyünə diqqət yetirmək lazımdır.
  • Bu korrelyasiyalar, həmçinin Advanced LIGO interferometrinin cazibə dalğa tezliyinin sifariş bant genişliyi üzərində Caves ’SQL-ni faktor 2 qədər üstələməsinə imkan verir.

Kvant dalğalanmaları, kvant azaldılması və sıxılmış vakuum

Kvant nəzəriyyəsinə görə hər şey təsadüfi olaraq dəyişir, heç olmasa bir az.

Yarım əsr əvvəl, Rus fiziki Vladimir Braginski (əslində) cazibə dalğa detektorlarında dalğaların təsir etdiyi bir cismi izləyərkən hərəkətləri o qədər kiçik ölçmək lazım ola bilər ki, cismin kvant dalğalanmaları ilə gizlənsinlər. . 38 Daha sonra, 1970-ci illərin ortalarında, 39 Braginsky, bunun yaradılmasının mümkün olduğunu başa düşdü kvant boşaltma Bu kvant dalğalanmalarını atlamaq üçün (QND) texnologiyası.

1980-ci ildə Caves, interferometrin həssaslığı üçün standart kvant limitini [Denklem 1] işıqla qarşılıqlı təsirini analiz edərək çıxardığına baxmayaraq, bu SQL-in əslində daha dərin mənşəli olduğunu qəbul etdi: kütlə mərkəzlərinin kvant dalğalanmaları ilə əlaqəlidir. interferometrin güzgüləri. Buna görə, bu dalğalanmaları aradan qaldırmaq və bununla da SQL-lərini üstələmək üçün QND texnologiyası hazırlamaq idi.

SQL çıxış portuna daxil olan elektromaqnit vakuum dalğalanmaları tərəfindən tətbiq olunduğundan, Mağaralar əsas vakum dalğalanmalarını dəyişdirmək üçün əsas bir QND alətinin ola biləcəyini və bununla da güzgülər üzərindəki radiasiya-təzyiq təsirləri ilə güzgülərin öz kvantlarını dəyişdirdiyini söylədi. dalğalanmalar.

Daha doğrusu, Mağaralar 36, hər bir dalğalanma tezliyinin bir dördkünclüyündə (məsələn, cos vacuumt dördlüyü) elektromaqnit vakuum dalğalanmalarını digər dördkünclükdəki vakuum dalğalanmalarını artırmaq qiymətinə (məsələn, sin ωt) azaltmağı təklif etdi. (Qeyri-müəyyənlik prinsipi iki kvadrat üçün dalğalanma qüvvələrinin məhsulunun azaldıla bilməyəcəyini diktə edir, buna görə biri azalırsa, digəri artmalıdır.)

Bir quadrature atış səs-küyündən, digəri radiasiya təzyiqi səs-küyündən cavabdehdir, Mağaralar bunu göstərdi vakumu sıxmaq bu şəkildə radiasiya təzyiqi səs-küyünün artması ilə vurulan səsləri azalda bilər - lazer işığının intensivliyini artıraraq əldə etdiyi ilə eyni şeydir. (Sıxılmış vakumun bu istifadəsi o vaxtdan bəri çox vacib oldu: Advanced LIGO-nu dizayn həssaslığına gətirmək üçün orijinal plan, hər interferometr qolundakı güzgülər arasında irəli-geri dönən işıq gücünün 800 kW-a qədər itələməsini tələb etdi. Ancaq belə yüksək işıq gücü istehsal edir Güzgülərin işlənməsində son dərəcə xoşagəlməz yan təsirlər var.Ona görə də bu gün LİGO-nun 2018-ci ilin sonlarında keçiriləcək növbəti müşahidə prosesi üçün tətbiq olunan yeni plan, uyğun bir artım əvəzinə Mağaraların nəzərdə tutduğu şəkildə sıxılmış vakuumun çıxış portuna vurulmasını nəzərdə tutur. işıq gücü.)

Advanced LIGO-da, yüksək cazibə dalğa frekanslarında (200 Hz-dən çox) atış səsləri, aşağı tezliklərdə (200 Hz-dən çox) radiasiya təzyiqi səsləri üstünlük təşkil edir. Bu səbəbdən, yüksək tezliklərdə atış səs-küyünün azaldılması (at = 0) və tezlikdə radiasiya təzyiqi azalması əmələ gətirən bir frekansa bağlı dörddəbirlikdə sıxılmış vakuma vurmaq üstünlük təşkil edir [ωt - φ (ω)]. aşağı tezliklər (φ = π / 2). Orta tezliklərdə inanılmaz bir hadisə baş verir - 1981-ci ildə Bill Unruh 40 tərəfindən kəşf edildiyi kimi iki səs, vurulan və radiasiya təzyiqi, bir-birlərini qismən ləğv edin! (Bax Şəkil 21.) Nəticə olaraq, interferometr SQL-yə qalib gəldi (kvant boşaldılmasına nail olur) və kifayət qədər sıxaraq bunu özbaşına çox miqdarda edə bilər - praktik olaraq, amma.

Bu QND texnikasını 1983-cü ildən bəri bildiyimizə baxmayaraq, 1980 və 1990-cı illərdə tələb olunan tezlikdən asılı sıxılma fazı for (ω) meydana gətirmək üçün heç bir praktik metod məlum deyildi.

1999-cu ildə həmkarım Jeff Kimble (Caltech-in sıxma və digər kvant məlumatları ilə əlaqəli aparıcı təcrübəçi) ilə bu problemi dərindən müzakirə etdim və o, bir həll yolu tapdı: Vakumu tezliyə bağlı olmayan bir mərhələdə sıxın, sonra sıxılanları göndərin. bir və ya iki diqqətlə tənzimlənmiş Fabry-Perot boşluğundan (“optik filtrlər”) vakuumla interferometrin çıxış nöqtəsinə vurmadan əvvəl. 41

LIGO interferometrləri üçün hazırlanmış bir çox fərqli QND üsulu arasında, bu tezliyə bağlı olaraq sıxılma, 42 Kimble filtri boşluqları, gələcək nəsillər üçün cazibə interferometrləri üçün ən ümidverici görünən biridir: LIGO A +, Voyager, Cosmic Explorer və Einstein Teleskopu (bu mühazirənin Barışın II hissəsinə bax). LIGO A + -də az miqdarda QND, sonrakı bütün interferometrlərdə isə xeyli miqdarda tələb olunacaq.


Astronomlar Qravitasiya Dalğaları ilə əlaqəli İşıq Şousuna baxırlar

Astrofizikada yeni bir dövrün başlanğıcını qoyan elm adamları, eyni hadisədən ilk dəfə olaraq cazibə dalğalarını və elektromaqnit şüalarını və ya işığı aşkar etdilər. Bu tarixi kəşf, iki neytron ulduzunun, ölü ulduzların sıx nüvələrinin birləşməsini ortaya qoyur və Kainatda platin və qızıl kimi ən ağır elementlərin necə yaradıldığı barədə mübahisələri həll edir.

Bu əlamətdar nəticəni əldə etmək üçün dünyada minlərlə elm adamı yerdəki və kosmosdakı teleskopların məlumatlarını istifadə edərək hərarətlə çalışdılar. Cambridge, Mass., Harvard-Smithsonian Astrofizika Mərkəzinin (CfA) tədqiqatçıları əsas rol oynadılar. CfA astronomları və həmkarlarının rəhbərlik etdiyi bir sıra səkkiz sənəddə bu hadisədən sonra baş verənlərin hekayəsi ətraflı izah olunur və mənşəyi barədə ipucları araşdırılır.

Komandanın lideri CfA Edo Berger, "Son bir neçə ayda həyəcan hissi və tarixi məqsədimizi izah etmək çətindir" dedi. "Bu bir karyera anında bir dəfədir - alimlərin on illərdir mövcud olan bir arzusunu reallaşdırdıq."

Cazibə dalğaları, kütləvi səma cisimlərinin sürətlənmiş hərəkəti nəticəsində meydana çıxan məkan zamanındakı dalğalardır. Əvvəlcə Einşteynin Ümumi Nisbilik Teorisi tərəfindən proqnozlaşdırıldı. İnkişaf etmiş Lazer İnterferometri Qravitasiya-Dalğa Rəsədxanası (LIGO), iki ulduz kütləsindəki qara dəliklərin birləşməsinin aşkarlandığı 2015-ci ilin sentyabrında cazibə dalğalarının ilk birbaşa aşkarlanmasını həyata keçirdi.

17 Avqust 2017 tarixində EDT səhər 8: 41-də LIGO, kəşf tarixini qeyd etmək üçün GW170817 adlandırılan yeni bir cazibə dalğa mənbəyi aşkar etdi. Yalnız iki saniyə sonra NASA-nın Fermi peyki səmanın eyni yerindən zəif bir qamma şüasının nəbzini aşkar etdi. O səhər, LIGO alimləri iki birləşən neytron ulduzunun GW170817-dən cazibə dalğaları yaratdığını elan etdilər.

"Təsəvvür edin ki, cazibə dalğaları göy gurultusuna bənzəyir. Bu göy gurultusunu əvvəllər də eşitmişdik, lakin ildırımı ilk dəfə olaraq görə bilirik" dedi CfA-dan Philip Cowperthwaite. "Fərq budur ki, bu kosmik göy gurultusunda əvvəlcə göy gurultusunu eşidirik və sonra işıq şousunu alırıq."

Açıqlamadan bir neçə saat sonra, Çilidə gecə qurulduğunda, Bergerin komandası cazibə dalğalarının çıxdığı səmanı araşdırmaq üçün Blanco teleskopundakı güclü Qaranlıq Enerji Kamerasını istifadə etdi. Bir saatdan az müddətdə NGC 4993 qalaktikasında təxminən 130 milyon işıq ili məsafəsində yeni bir görünən işıq mənbəyi tapdılar.

"Baxdığımız ilk nəhəng qalaktikalardan birinin açıq bir şəkildə yeni bir işıq mənbəyi var idi və bu inanılmaz bir an idi" dedi CfA-dan Matt Nicholl. "Mənbəni tapmaq üçün bir neçə gün çəkəcəyini düşündük, ancaq X nöqtəni təyin etdiyi kimi oldu."

Daha sonra CfA qrupu və əməkdaşları neytron ulduzunun birləşməsinin nəticələrini öyrənmək üçün elektromaqnit spektrini rentgen şüalarından radio dalğalarına qədər yayan bir sıra müşahidələrə başladılar.

CfA alimləri öz sənədlərində optik və infraqırmızı işığın parlaqlığı və spektri və zamanla necə dəyişdiyini araşdırdıqlarını bildirdilər. Neytron ulduzlarının birləşməsi nəticəsində atılan materialdakı ağır elementlər kilonova deyilən bir müddətdə meydana gəldikdə, işığın radioaktiv parıltıdan qaynaqlandığını göstərirlər.

"Biz göstərdik ki, dövri cədvəldə mənşəyi bu günə qədər sirr içində olan ən ağır elementlər neytron ulduzlarının birləşməsində əmələ gəlmişdir" dedi Edo Berger. "Hər birləşmə Yer kürəsində olduğu kimi qiymətli metal kütləsindən daha çox məhsul istehsal edə bilər. qızıl və platin və cib telefonlarımızda olan bir çox nadir element. "

Kilonovada müşahidə olunan material yüksək sürətlə hərəkət edir və iki neytron ulduzunun baş-başa toqquşması zamanı xaric olunduğunu göstərir. Qravitasiya dalğa imzasından asılı olmayan bu məlumat, GW170817-də qara dəlik və neytron ulduzu deyil, iki neytron ulduzunun iştirak etdiyini göstərir.

New Mexico-da Çox Böyük Array ilə aparılan radio müşahidələr, iki neytron ulduzunun birləşməsinin qısa bir qamma şüası (GRB), yüksək enerjili hissəciklər təyyarəsindəki qısa qamma şüaları səbəb olduğunu təsdiqləməyə kömək etdi. Xüsusiyyətlər qısa bir GRB-nin nəzəri modelləri tərəfindən proqnozlaşdırılan xüsusiyyətlərə uyğun gəlir ki, bu da əvvəlcə təyyarənin Yerdən böyük bir bucaq altında olduğunu göstərir. Radio məlumatlarını NASA-nın Chandra X-ray Rəsədxanasının müşahidələri ilə birləşdirmək, reaktivin bizdən təxminən 30 dərəcə uzaqlaşdığını göstərir.

"Bu obyekt, gözləmək istədiyimizdən daha çox nəzəriyyələrə bənzəyir" dedi komandaların VLA müşahidələrinə rəhbərlik edən CfA-dan Kate Alexander. "Toqquşmadan atılan material ətraf mühitə çırpıldığı üçün gələcək illər ərzində radio emissiyasını izləməyə davam edəcəyik" dedi.

Ev sahibi qalaktika NGC 4993 və kataklizmik birləşmə mühitinin təhlili göstərir ki, neytron ulduzu ikili, çox güman ki, 11 milyard il əvvəl meydana gəlmişdir.

CfA-dan Peter Blanchard, "Kainatın yalnız iki milyard yaşı olanda supernova partlayışlarında meydana gələn və kosmik tarixin qalan hissəsini bir-birlərinə yaxınlaşaraq sərf etdikləri iki neytron ulduzu" dedi.

Kilonovaları araşdırmaq üçün SOAR və Magellan teleskopları, Hubble Kosmik Teleskopu, Blanco üzərindəki Qaranlıq Enerji Kamerası və İkizlər-Cənubi teleskopları da daxil olmaqla uzun bir rəsədxana siyahısı istifadə edildi.

Bu nəticələri izah edən səkkiz sənəd seriyası, 16 Oktyabrda Astrofizik Jurnal Məktublarında çıxdı. CfA-dan ilk müəlliflərin iştirak etdiyi dörd məqalə kilonovadan işıq vaxtının dəyişməsi barədə Philip Cowperthwaite, biri kilonova spektrinin vaxtı ilə əlaqədar Matt Nicholl, başqası Kate Alexander tərəfindən VLA müşahidələri və birləşmənin nə qədər sürdüyü və ev sahibi qalaktikanın xüsusiyyətləri barədə Peter Blanchardın rəhbərlik etdiyi digər.

Səkkiz sənəd seriyasını tamamlayan Waltham MA-dakı Brandeis Universitetindən Marcelle Soares-Santos, OH, Afina, Ohio Universitetindən optik həmkarı Ryan Chornock'un kəşfi haqqında bir məqaləyə rəhbərlik etdi, kilonova'nın infraqırmızı spektrləri, Northwest-dən Raffaella Margutti haqqında bir məqalə hazırladı. Evanston, IL Universiteti, reaktivin Chandra müşahidələri haqqında bir məqaləyə rəhbərlik etdi və Northwesterndən olan Wen-fai Fong da GW170817 ilə əvvəlki qısa GRB'ler arasında müqayisə mövzusunda bir məqalə hazırladı.

Bu nəticə ilə bağlı qrafik və digər əlavə məlumatları http://www.kilonova.org saytında əldə etmək olar.

Mərkəzi Cambridge, Mass., Harvard-Smithsonian Astrophysics Center (CfA), Smithsonian Astrofizika Rəsədxanası ilə Harvard College Rəsədxanası arasındakı əməkdaşlıqdır. Altı tədqiqat bölməsinə ayrılan CfA alimləri, kainatın mənşəyini, təkamülünü və son taleyini araşdırırlar.


Şəkillər və filmlər: cazibə dalğaları

Şimali Ren-Vestfaliya əyalət parlamenti yekdilliklə beynəlxalq elmi layihə olan Einstein Teleskopunu (ET) dəstəklədiyini vəd etdi.

Einstein Teleskop təklifi ESFRI yol xəritəsinə təqdim edildi

Öncü üçüncü nəsil qravitasiya dalğası (GW) rəsədxanası olan Einstein Teleskopunun 2021-ci il tarixli Avropa Tədqiqat İnfrastrukturları Forumunun (ESFRI) yol xəritəsinə daxil edilməsi təklifi təqdim edilmişdir.

Federal Təhsil və Tədqiqat Nazirliyi Einşteyn Teleskopunun inkişafına dəstək verir

Yer üzündə növbəti nəsil cazibə dalğa detektorları üçün: Hannoverdə lazer inkişafı və sıx işıq tədqiqi

Əvvəlki kimi olmayan bir siqnal

LIGO və Qız detektorları qeyri-bərabər kütlələrlə ikili qara dəlik birləşməsindən ilk cazibə dalğasını tuturlar

İctimaiyyətin məlumatlarına dair kəşflər davam edir

Max Planck tədqiqatçılarının rəhbərlik etdiyi beynəlxalq qrup, ictimai LIGO / Qız məlumatlarında ikili qara dəlik birləşmələrindən cazibə dalğaları üçün ümid verici yeni namizədlər tapdı

Qız bürcündə sıxılmış uğurlar

Pisa yaxınlığındakı cazibə dalğası rəsədxanası Hannoverdən gələn texnologiya ilə kosmosa daha dərindən qulaq asır

Qravitasiya dalğaları olan ekzoplanetləri kəşf etmək

Potsdamdakı AEI və Saclay, Parisdəki CEA-dan olan tədqiqatçılar, planlaşdırılmış kosmik təməlli cazibə dalğa rəsədxanası LISA-nın Süd Yolumuzda və yaxınlıqdakı Magellan Buludlarında hər yerdə ağ cırtdan binarları dövr edən ekzoplanetləri necə aşkar edə biləcəyini təklif edirlər.

LIGO və Qız daha çox neytron ulduz birləşməsini aşkar edirlər

Qravitasiya dalğası namizədləri, ehtimal ki, bir neytron ulduz-qara dəlik ikili və ikili neytron ulduzun birləşməsi nəticəsində meydana gəlmişdir.

LIGO və Qız, dörd yeni cazibə dalğa təsiri elan etdilər

Rəsədxanalar eyni zamanda qravitasiya dalğası hadisələrinin ilk kataloqunu da yayımlayır

İkili birləşmələrin ilk açıq cazibə-dalğa kataloqu

AEI tədqiqatçıları LIGO-nun O1 məlumatlarında kompakt ikili birləşmə cazibə-dalğa siqnallarının ilk açıq kataloqunu dərc etdilər

Qara dəliklərin birləşməsindən daha yüksək rejimlərə sahib cazibə dalğa formaları

Qara dəlikli ikili iplik və birləşmənin ilk yüksək multipole modeli dalğa formalarının dəqiqliyini və astrofiziki parametrlərin ölçülməsini artırır

İtaliyada Qız cazibə dalğası detektoru üçün Hannoverdən qabaqcıl texnologiya

Albert Einstein İnstitutunda Qızın cazibə dalğalarına daha həssas olmasını təmin edən sıxılmış işıq mənbəyi


LIGO baş-başa toqquşma aşkar edərdimi? - Astronomiya

12 Fevral & # 8212 İlk dəfə elm adamları, uzaq kainatdakı kataklizmik bir hadisədən dünyaya gələn cazibə dalğaları adlı kosmik zamanın toxumasında dalğalar müşahidə etdilər. Bu, Albert Einşteynin 1915-ci il ümumi nisbi nəzəriyyəsinin böyük bir proqnozunu təsdiqləyir və kosmosa görünməmiş yeni bir pəncərə açır.

Cazibə dalğaları dramatik mənşəyi və başqa bir şəkildə əldə edilə bilməyən cazibə xarakteri haqqında məlumat daşıyır. Fiziklər, aşkar olunan cazibə dalğalarının, daha çox kütləvi bir dönən qara dəlik meydana gətirmək üçün iki qara dəliyin birləşməsinin saniyəsinin son hissəsi zamanı meydana gəldiyi qənaətinə gəldilər. İki qara dəliyin bu toqquşması əvvəlcədən bildirilmişdi, lakin heç vaxt müşahidə olunmamışdı.

Cazibə dalğaları 14 sentyabr 2015-ci il tarixində, Şərq Yaz İşığı Saatı ilə saat 5: 51-də (9:51 UTC) Livingston, La. Və Livoda yerləşən əkiz Lazer İnterferometr Qravitasiya-dalğa Rəsədxanası (LIGO) dedektorlarının hər ikisi tərəfindən aşkar edildi. Hanford, Wash.LIGO Rəsədxanaları Milli Elm Fondu tərəfindən maliyyələşdirilir və Caltech və Massachusetts Texnologiya İnstitutu tərəfindən düşünülür, tikilir və idarə olunur. Kəşf jurnalda yayımlanmaq üçün qəbul edildi Fiziki Baxış Məktubları, LIGO Scientific Collaboration (GEO Collaboration və Avstraliya İnterferometrik Cazibə Astronomiyası üçün Avstraliya Konsorsiumunu da əhatə edir) və Qız Ligo dedektorlarının məlumatlarını istifadə edərək Qız İşbirliyi tərəfindən hazırlanmışdır.

NCSA & Kəşfdə rolu

Otuz il əvvəl, Milli Supercomputing Applications Center (NCSA), Urbana-Champaign İllinoys Universitetində, Larry Smarr tərəfindən qara dəliklərin toqquşması kimi elmi problemlərin ədədi olaraq modelləşdirilməsi üçün yüksək performanslı hesablama tələb olunduğuna dair əsas götürülmüşdür. irəliləmək üçün. Smarrın doktorluq tezisi özü iki qara dəliyin baş-başa toqquşmasının modelləşdirilməsində idi. 2014-cü ildə Smarr, qara dəlik tədqiqatının NCSA və ilk brauzer olan NCSA Mosaic veb brauzerinin yaradılması yolu ilə ictimai İnternet inqilabına səbəb olan NCSA və NSF super kompüter mərkəzləri proqramı yaratma təsirini vurğulamaq üçün Qızıl Qaz mükafatına layiq görüldü. nişanlar, əlfəcinlər və şəkillər kimi vizual xüsusiyyətlərə sahib olmaq və istifadəsi asan idi.

NCSA-da Smarr, mövcud NCSA direktoru Edward Seidelin rəhbərlik etdiyi ədədi bir qrup qurdu. Qrup qısa müddətdə qara dəlik və cazibə dalğa problemlərinə superkompüterlərin tətbiqində lider oldu. Məsələn, 1994-cü ildə hesablanmış qravitasiya dalğa formalarını təmin edən iki toqquşan qara dəliyin ilk 3 ölçülü simulyasiyası bu qrup tərəfindən Washington Universitetindəki həmkarları ilə birlikdə NCSA-da həyata keçirildi.

Bir mərkəz olaraq NCSA, bu kəşfdə LIGO tərəfindən görülən cazibə dalğaları mənbələri modellərinə müraciət edən bir neçə qrupla işləmək daxil olmaqla ədədi nisbilik və nisbi astrofizikanın ən mürəkkəb problemlərini dəstəkləməyə davam etmişdir. Çarpışan neytron ulduzları və qara dəliklər və ya fövqəladə partlayışlar kimi gözlənilən gələcək kəşflər üçün daha da kompleks simulyasiyalara ehtiyac olacaqdır.

NCSA, nisbi sistemlərin simulyasiyası üçün lazımlı vasitələrin inkişafında da rol oynamışdır. Seidel’in NCSA qrupunun işi, 1997-ci ildən bəri NCSA-da və digər yerlərdə superkompüterlərdə çalışmaq üçün tətbiqetmələr inkişaf etdirən ədədi nisbətçiləri və digər fənləri dəstəkləyən paralel hesablama üçün modul və iş birliyi bazası olan Cactus Framework’ün inkişafına səbəb oldu. Kaktus Çerçevesi üzərində qurulmuş Georgia Tech, RIT, LSU, AEI, Perimeter Institute və digər yerlərdə hazırlanmış NSF dəstəkli Einstein Toolkit, indi NCSA Blue Waters super kompüterində LIGO üçün vacib olan bir çox ədədi nisbi qrup modelləşdirmə mənbələrini dəstəkləyir.

& # 8220Bu tarixi elan mənim üçün çox xüsusidir. Mənim karyeram ədədi nisbətdə apardığım tədqiqat işimdən, elmi tədqiqatlar üçün iş birliyi qrupları və texnologiyaları qurmağa qədər qara dəlik sistemlərinin təbiətini dərk etməyə və bundan sonra NSF Direktor köməkçisi vəzifəsində olduğum müddətdə LIGO-da iştirak etmək şərəfinə kökləndi. Riyaziyyat və Fizika Elmləri. Sahənin yeni bir mərhələyə qədəm qoyduğundan daha həyəcanlı ola bilmədim & # 8221, eyni zamanda İllinoysda Fizika Qurucusu və Astronomiya professoru olan Seidel dedi.

İllinoysda astronomiya professoru və NCSA köməkçi direktoru Gabrielle Allen əvvəllər Kaktus Çerçevesinin və Einşteyn Toolbarının inkişafına rəhbərlik etmişdir. & # 8220NCSA astrofizika üçün Kaktusun inkişafına ilham verən və dəstəkləyən kritik bir hissə idi. İlk Kaktus seminarımızı NCSA-da keçirtdik və işçilərin layihələrimizdəki iştirakı yalnız yeni elmi deyil, yeni hesablama texnologiyaları və yanaşmalarını nümayiş etdirə bilmək üçün əsas idi və # 8221 dedi.

Eliu Huerta, 2011-ci ildən bəri LIGO Scientific Collaboration üzvü və NCSA-da nisbilik qrupunun hazırkı lideri, dərc ediləcək məqalənin həmmüəllifidir. Fiziki Baxış Məktubları. Huerta, qravitasiya dalğa siqnallarının aşkarlanması və təfsiri üçün modelləşdirilmiş dalğa formalarının inkişafında ixtisaslaşan analitik və ədədi nisbilik interfeysində işləyir. Huerta bu modellərdən kompakt ikili sistemlərin astrofiziki xüsusiyyətlərini çıxarmaq və meydana gəldikləri və birləşdikləri mühitlərə işıq tutmaq üçün istifadə edir.

& # 8220İkitərəfli qara dəlik sistemindən cazibə dalğalarının ilk birbaşa müşahidəsi cazibə dalğa astronomiyası sahəsini rəsmi olaraq açıb. Einşteynin cazibə dalğaları proqnozunun ilk yüz illiyini qeyd etməyin daha yaxşı yolu ola bilməz. Eynşteynin haqlı olduğunu və cazibə qüvvəsini təsvir etmək üçün inkişaf etdirdiyi gözəl riyazi çərçivənin ən həddindən artıq mühitlərdə belə keçərli olduğunu məmnuniyyətlə deyə bilərik. Yeni bir dövr başladı və heç xəyal etmədiyimiz astrofizik cisimləri kəşf etməyə sevinəcəyik & # 8221 dedi Huerta.

İllinoysda fizika və astronomiya professoru Stuart Şapiro, iyirmi il əvvəl Smarr tərəfindən NCSA tədqiqat alimi təyin edildi. Qravitasiya dalğalarının axtarışını dəstəkləyən nəzəriyyənin aparıcı mütəxəssisi, LIGO tərəfindən indi aşkarlanan ikili qara dəlik birləşməsi və cazibə dalğalarının Blue Waters kimi NCSA superkompüterlərində simulyasiya edə bilən proqram vasitələri hazırladı. Şapiro bu kəşfdən həyəcanlandığını söylədi.

& # 8220Bu, Einşteynin ümumi nisbilik nəzəriyyəsinin ən güclü təsdiqini və qara dəliklərin mövcudluğuna dair ən təmiz dəlili təqdim edir. LIGO-nun ölçdüyü cazibə dalğaları yalnız qara dəlikləri birləşdirməklə yarana bilər - ekzotik nisbi obyektlər, içərisindən işıq da daxil olmaqla heç bir şeyin qaça bilməyəcəyi şeylər & # 8221 dedi Shapiro.

& # 8220WhSA-da işləmək, kainata pəncərələrin açılmasına kömək edir və & # 8221, Urbana-Champaign İllinoys Universitetinin tədqiqatlar üzrə kansleri Peter Schiffer dedi. & # 8220Bu, möhtəşəm bir təməl kəşfdir və bu kimi çətinlikləri həll etmək üçün inkişaf etdirdiyimiz yüksək performanslı hesablama qabiliyyətlərinin digər əhəmiyyətli ictimai problemləri həll etmək üçün də istifadə etmələri həyəcan vericidir. & # 8221

Qara dəliklər kütləvi ulduzların fəlakətli bir cazibə çökməsinə məruz qaldıqda meydana gəlir. Bu ultra kompakt cisimlərin cazibə sahəsi o qədər güclüdür ki, işıq belə onlardan qaça bilməz.

Qravitasiya dalğaları ultra yığcam cisimlər - qara dəliklər, neytron ulduzları və ya ağ cırtdanlar - işıq sürətinin əhəmiyyətli bir hissəsi olan sürətlərə sürətləndikdə əmələ gəlir. Cazibə dalğaları maddəyə qarşı zəif birləşir, bu da Kainat boyunca maneəsiz gəzə bildikləri və yalnız LIGO kimi son dərəcə həssas detektorların onları aşkar edə biləcəyi deməkdir.

LIGO tədqiqatı, ABŞ ətrafındakı universitetlərdən və digər 14 ölkədən 1000-dən çox alimdən ibarət LIGO Scientific Collaboration tərəfindən həyata keçirilir. Əməkdaşlıqda olan 90-dan çox universitet və tədqiqat institutu detektor texnologiyasını inkişaf etdirir və məlumatları analiz edir. Təqribən 250 tələbə iş birliyinin güclü iştirakçısıdır.

LIGO Scientific Collaboration’nın dedektor şəbəkəsinə LIGO interferometrləri və GEO600 dedektoru daxildir. GEO komandasına Max Planck Qravitasiya Fizikası İnstitutu (Albert Einstein İnstitutu, AEI), Leibniz Universität Hannover, Glasgow Universiteti, Cardiff Universiteti, Birmingham Universiteti, İngiltərədəki digər universitetlərdəki tərəfdaşları və İspaniyadakı Balear Adaları Universiteti.

LIGO, bu cazibə dalğalarını aşkar etmək üçün 1980-ci illərdə fizika professoru Rainer Weiss, emeritus, MIT Kip Thorne, Caltech's Richard P. Feynman, nəzəri fizika professoru, emeritus və Ronald Drever, fizika professoru, emeritus tərəfindən təklif edilmişdir. , həmçinin Caltech-dən.

Qız tədqiqatları 19 fərqli Avropa tədqiqat qrupuna aid 250-dən çox fizik və mühəndidən ibarət olan Qız İşbirliyi tərəfindən həyata keçirilir: Fransadakı Center National de la Recherche Scientifique (CNRS) dən altı İstituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) İtaliyada iki Hollandiyada Nikhef Wigner RCP ilə Macarıstanda Polşadakı POLGRAW qrupu və Avropa Cazibə Rəsədxanası (EGO), İtaliyada Pisa yaxınlığında Qız bürcü dedektoruna ev sahibliyi edən laboratoriya.

Kəşf, inkişaf etmiş LIGO-nun inkişaf etmiş imkanları sayəsində, cihazların həssaslığını birinci nəsil LIGO dedektorları ilə müqayisədə artıran, kainatın sondalanmış həcmində böyük bir artım təmin edən və cazibə dalğalarının kəşfi sayəsində mümkün olmuşdur. ilk müşahidəsi.

ABŞ Milli Elm Fondu Advanced LIGO üçün maliyyə dəstəyində liderdir. Almaniya (Max Planck Cəmiyyəti), Böyük Britaniya (Elm və Texnologiya Təsisləri Şurası, STFC) və Avstraliyadakı maliyyələşdirmə təşkilatları (Avstraliya Tədqiqat Şurası) da layihəyə əhəmiyyətli öhdəliklər götürdülər. Advanced LIGO-nu daha həssas edən bir neçə əsas texnologiya Almaniyanın GEO əməkdaşlığı tərəfindən hazırlanmış və sınaqdan keçirilmişdir.

AEI Hannover Atlas Kümesi, LIGO Laboratoriyası, Syracuse Universiteti və Wisconsin-Milwaukee Universiteti tərəfindən əhəmiyyətli kompüter qaynaqları təmin edilmişdir. Advanced LIGO üçün əsas komponentləri hazırlayan, quran və sınaqdan keçirən bir neçə universitet: Avstraliya Milli Universiteti, Adelaide Universiteti, Florida Universiteti, Stanford Universiteti, New York şəhərindəki Columbia Universiteti və Louisiana Dövlət Universiteti.


İstinadlar

  • Gertsenshtein və Pustovoit (1962) M. E. Gertsenshtein və V. I. Pustovoit, Sov. Fiz. - JETP 16, 433 (1962).
  • Weiss (1972) R. Weiss, in MIT, Elektron Tədqiqat Laboratoriyasının rüblük hesabatı (1972).
  • Drever (1983) R. W. P. Drever, in Qravitasiya şüası, N. Deruelle və T. Piran tərəfindən redaktə edilmişdir (North-Holland, Amsterdam, 1983) s. 321.
  • Abramovici və s. (1992) A. Abramovici, WE Althouse, RWP Drever, Y. Gursel, S. Kawamura, FJ Raab, D. Shoemaker, L. Sievers, RE Spero, KS Thorne, RE Vogt, R. Weiss, WSE və ZME, Elm 256, 325 (1992).
  • Qız İş Birliyi (1990) Qız İşbirliyi, Fizikada Nüvə Alətləri və Metodları Tədqiqat Bölmə A: Sürətləndiricilər, Spektrometrlər, Dedektorlar və Əlaqəli Avadanlıqlar 289, 518 (1990).
  • Grote və s. (2005) H. Grote, B. Allen, P. Aufmuth, C. Aulbert, S. Babak, R. Balasubramanian, BW Barr, S. Berukoff, A. Bunkowski, G. Cagnoli, CA Cantley, MM Casey, S. Chelkowski, D. Kilsələr, T. Cokelaer, CN Colacino, DRM Crooks, C. Cutler, K. Danzmann, R. Davies, RJ Dupuis, E. Elliffe, C. Fallnich, A. Franzen, A. Freise, S. Goßler , A. Grant, S. Grunewald, J. Harms, G. Heinzel, IS Heng, A. Hepstonstall, M. Heurs, M. Hewitson, S. Hild, J. Hough, Y. Itoh, R. Jones, SH Huttner , K. Kawabe, C. Killow, K. Kötter, B. Krishnan, V. Leonhardt, H. Lück, B. Machenschalk, M. Malec, RA Mercer, C. Messenger, S. Mohanty, K. Mossavi, S. Mukherjee, P. Murray, S. Nagano, GP Newton, MA Papa, M. Perreur-Lloyd, M. Pitkin, MV Plissi, V. Quetschke, V. Re, S. Reid, L. Ribichini, DI Robertson, NA Robertson , JD Romano, S. Rowan, A. Rüdiger, BS Sathyaprakash, R. Schilling, R. Schnabel, BF Schutz, F. Seifert, AM Sintes, JR Smith, PH Sneddon, KA Strain, I. Taylor, R. Taylor, A. Thüring, C. Ungarelli, H. Vahlbruch, A. Vecchio, J. Veitch, H. Ward, U. Weiland, H. Welling, P. Williams, B. Willke, W. Winkler, G. Woan və I. Zawischa, Klassik və Kvant Cazibəsi 22, 193 (2005).
  • Riles (2013) K. Riles, Particle in Progress and Nuclear Physics 68, 1 (2013).
  • LIGO Scientific Collaboration (2009a) LIGO Scientific Collaboration, Reports on Physics in 72, 076901 (2009a).
  • LIGO Elmi Əməkdaşlıq və Qız İşbirliyi (2014a) LIGO Elmi Əməkdaşlıq və Qız İşbirliyi, Fiz. Keşiş Lett. 113, 231101 (2014a).
  • LIGO Elmi Əməkdaşlıq və Qız İşbirliyi (2014b) LIGO Elmi Əməkdaşlıq və Qız İşbirliyi, Astrofiz. J. 785, 119 (2014b), arXiv: 1309.4027 [astro-ph.HE].
  • LIGO Elmi Əməkdaşlıq və Qız İşbirliyi (2013) LIGO Elmi Əməkdaşlıq və Qız İşbirliyi (LIGO-Qız Elmi Əməkdaşlıq), Fiz. Rev. D 88, 062001 (2013).
  • LIGO Elmi Əməkdaşlıq və Qız İşbirliyi (2012) LIGO Elmi Əməkdaşlıq və Qız İşbirliyi, Fiz. Rev. D 85, 122007 (2012).
  • Fritschel (2003) P. Fritschel, in Qravitasiya-dalğa aşkarlanması, Foto-Optik Alət Mühəndisləri Cəmiyyəti (SPIE) Konfrans Seriyası, Cild. 4856, M. Cruise və P. Saulson (2003) s. 282–291, gr-qc / 0308090 tərəfindən redaktə edilmişdir.
  • LIGO Elmi Əməkdaşlıq və Qız İşbirliyi (2016a) LIGO Elmi Əməkdaşlıq və Qız İşbirliyi, Fiz. Keşiş Lett. 116, 061102 (2016a).
  • LIGO Elmi Əməkdaşlığı və Qız İşbirliyi (2016b) LIGO Elmi Əməkdaşlıq və Qız İşbirliyi, PRD (2016b) təqdim etdi.
  • Kwee və s. (2012) P. Kwee, C. Bogan, K. Danzmann, M. Frede, H. Kim, P. King, J. Pöld, O. Puncken, RL Savage, F. Seifert, P. Wessels, L. Winkelmann, və B. Willke, Opt. Ekspres 20, 10617 (2012).
  • Mueller (2014) C. Mueller, İnkişaf etmiş LIGO Qravitasiya Dalğa Dedektorlarına tətbiqetmə ilə rezonanslı optik interferometriya üsulları, Fəlsəfə doktoru tezis, Florida Universiteti (2014).
  • Müller və s. (2016) CL Mueller, MA Arain, G. Ciani, RT DeRosa, A. Effler, D. Feldbaum, VV Frolov, P. Fulda, J. Gleason, M. Heintze, K. Kawabe, EJ King, K. Kokeyama, WZ Korth, RM Martin, A. Mullavey, J. Peold, V. Quetschke, DH Reitze, DB Tanner, C. Vorvick, LF Williams, and G. Mueller, Review of Scientific Instruments 87, 014502 (2016), http: / /dx.doi.org/10.1063/1.4936974.
  • Ajith və s. (2011) P. Ajith, M. Hannam, S. Husa, Y. Chen, B. Brügmann, N. Dorband, D. Müller, F. Ohme, D. Pollney, C. Reisswig, L. Santamaría ve J. Seiler, fiz. Keşiş Lett. 106, 241101 (2011).
  • Matichard və s. (2015a) F. Matichard, B. Lantz, R. Mittleman, K. Mason, J. Kissel, B. Abbott, S. Biscans, J. McIver, R. Abbott, S. Abbott, E. Allwine, S. Barnum , J. Birch, C. Celerier, D. Clark, D. Coyne, D. DeBra, R. DeRosa, M. Evans, S. Foley, P. Fritschel, JA Giaime, C. Grey, G. Grabeel, J. Hanson, C. Hardham, M. Hillard, W. Hua, C. Kucharczyk, M. Landry, AL Roux, V. Lhuillier, D. Macleod, M. Macinnis, R. Mitchell, B. O'Reilly, D. Ottaway , H. Paris, A. Pele, M. Puma, H. Radkins, C. Ramet, M. Robinson, L. Ruet, P. Sarin, D. Ayaqqabı ustası, A. Stein, J. Thomas, M. Vargas, K Venkateswara, J. Warner və S. Wen, Classical and Quantum Cravity 32, 185003 (2015a).
  • LIGO Elmi Əməkdaşlığı (2015) LIGO Elmi Əməkdaşlıq, Klassik və Kvant Cazibəsi 32, 074001 (2015).
  • Aston və s. (2012) SM Aston, MA Barton, AS Bell, N. Beveridge, B. Bland, AJ Brummitt, G. Cagnoli, CA Cantley, L. Carbone, AV Cumming, L. Cunningham, RM Cutler, RJS Greenhalgh, GD Hammond, K. Haughian, TM Hayler, A. Heptonstall, J. Heefner, D. Hoyland, J. Hough, R. Jones, JS Kissel, R. Kumar, NA Lockerbie, D. Lodhia, IW Martin, PG Murray, J. O 'Dell, MV Plissi, S. Reid, J. Romie, NA Robertson, S. Rowan, B. Shapiro, CC Speake, KA Strain, KV Tokmakov, C. Torrie, AA van Veggel, A. Vecchio ve I. Wilmut , Klassik və Kvant Cazibəsi 29, 235004 (2012).
  • Karbon sümüyü və s. (2012) L. Carbone, S. M. Aston, R. M. Cutler, A. Freise, J. Greenhalgh, J.Heefner, D. Hoyland, N. A. Lockerbie, D. Lodhia, N. A. Robertson, C. C. Speake, K. A. Gərginlik və A. Vecchio, Klassik və Quantum Cazibə 29, 115005 (2012).
  • Rosa və s. (2010) R. D. Rosa, F. Garufi, L. Milano, S. Mosca və G. Persichetti, Fizika Jurnalı: Konfrans Seriyası 228, 012018 (2010).
  • Arain and Mueller (2008) M. A. Arain və G. Mueller, Optics Express 16, 10018 (2008).
  • Hild və s. (2007) S. Hild, H. Grote, M. Hewtison, H. Lück, J. R. Smith, K. A. Strain, B. Willke, and K. Danzmann, Classical and Quantum Cravity 24, 1513 (2007).
  • Staley və s. (2014) A. Staley, D. Martynov, R. Abbott, RX Adhikari, K. Arai, S. Ballmer, L. Barsotti, AF Brooks, RT DeRosa, S. Dwyer, A. Effler, M. Evans, P. Fritschel, VV Frolov, C. Grey, CJ Guido, R. Gustafson, M. Heintze, D. Hoak, K. Izumi, K. Kawabe, EJ King, JS Kissel, K. Kokeyama, M. Landry, DE McClelland, J Miller, A. Mullavey, B. O'Reilly, JG Rollins, JR Sanders, RMS Schofield, D. Sigg, BJJ Slagmolen, ND Smith-Lefebvre, G. Vajente, RL Ward və C. Wipf, Classical and Quantum Cravity. 31, 245010 (2014).
  • Drever və s. (1983) R. W. P. Drever, J. L. Hall, F. V. Kowalski, J. Hough, G. M. Ford, A. J. Munley və H. Ward, Tətbiqi Fizika B: Lazerlər və Optiklər 31, 97 (1983).
  • Schnupp (1988) L. Schnupp, "Qravitasiya dalğalarının interferometrik aşkarlanması, sorrento ilə bağlı bir Avropa əməkdaşlıq iclasında danışın" (1988).
  • Fricke və s. (2012) TT Fricke, ND Smith-Lefebvre, R. Abbott, R. Adhikari, KL Dooley, M. Evans, P. Fritschel, VV Frolov, K. Kawabe, JS Kissel, BJJ Slagmolen ve SJ Waldman, Classical and Quantum Cazibə qüvvəsi 29, 065005 (2012).
  • Arai və s. (2013) K. Arai, S. Barnum, P. Fritschel, J. Lewis və S. Waldman, Çıxış rejimi təmizləyici dizaynı, Texniki. Rep (Caltech, 2013).
  • Barsotti və s. (2010) L. Barsotti, M. Evans və P. Fritschel, Klassik və Kvant Cazibəsi 27, 084026 (2010).
  • Mavalvala və s. (1998) N. Mavalvala, D. Sigg və D. Shoemaker, Appl. Opt. 37, 7743 (1998).
  • LIGO Scientific Collaboration (2010) LIGO Scientific Collaboration, Nüvə Alətləri və Metodları 624, 223 (2010).
  • Goetz və s. (2009) E. Goetz, P. Kalmus, S. Erickson, RLS Jr, G. Gonzalez, K. Kawabe, M. Landry, S. Marka, B. O'Reilly, K. Riles, D. Sigg ve P Willems, Classical and Quantum Gravity 26, 245011 (2009).
  • The LIGO Collaboration (2016) LIGO Collaboration, Physical Review D (2016).
  • Adhikari (2004) R. Adhikari, 4 km-lik lazer interferometrik cazibə dalğası antenasının həssaslığı və səs-küy təhlili, Fəlsəfə doktoru tez, MİT (2004).
  • LIGO Scientific Collaboration (2009b) LIGO Scientific Collaboration, Reports on Physics in 72, 076901 (2009b).
  • Matichard və s. (2015b) F. Matichard, B. Lantz, K. Mason, R. Mittleman, B. Abbott, S. Abbott, E. Allwine, S. Barnum, J. Birch, S. Biscans, D. Clark, D. Coyne , D. DeBra, R. DeRosa, S. Foley, P. Fritschel, J. Giaime, C. Grey, G. Grabeel, J. Hanson, M. Hillard, J. Kissel, C. Kucharczyk, AL Roux, V. Lhuillier, M. Macinnis, B. O'Reilly, D. Ottaway, H. Paris, M. Puma, H. Radkins, C. Ramet, M. Robinson, L. Ruet, P. Sareen, D. Shoemaker, A. Stein, J. Thomas, M. Vargas və J. Warner, Precision Engineering 40, 273 (2015b).
  • Matichard və s. (2015c) F. Matichard, B. Lantz, K. Mason, R. Mittleman, B. Abbott, S. Abbott, E. Allwine, S. Barnum, J. Birch, S. Biscans, D. Clark, D. Coyne , D. DeBra, R. DeRosa, S. Foley, P. Fritschel, J. Giaime, C. Grey, G. Grabeel, J. Hanson, M. Hillard, J. Kissel, C. Kucharczyk, AL Roux, V. Lhuillier, M. Macinnis, B. O'Reilly, D. Ottaway, H. Paris, M. Puma, H. Radkins, C. Ramet, M. Robinson, L. Ruet, P. Sareen, D. Shoemaker, A. Stein, J. Thomas, M. Vargas və J. Warner, Precision Engineering 40, 287 (2015c).
  • Driggers və s. (2012) J. Driggers, J. Harms və R. Adhikari, Fiz. Rev. D 86 (2012).
  • Yamamoto (2000) K. Yamamoto, Qeyri-bərabər paylanmış itkinin səbəb olduğu istilik səs-küyünün tədqiqi, Fəlsəfə doktoru tezis, U Tokyo (2000).
  • Crooks və s. (2006) DRM Crooks, G. Cagnoli, MM Fejer, G. Harry, J. Hough, BT Khuri-Yakub, S. Penn, R. Route, S. Rowan, PH Sneddon, IO Wygant və GG Yaralioğlu, Klassik və Quantum Gravity 23, 4953 (2006).
  • Harry və s. (2007) GM Harry, MR Abernathy, AE Becerra-Toledo, H. Armandula, E. Black, K. Dooley, M. Eichenfield, C. Nwabugwu, A. Villar, DRM Crooks, G. Cagnoli, J. Hough, CR How, I. MacLaren, P. Murray, S. Reid, S. Rowan, PH Sneddon, MM Fejer, R. Route, SD Penn, P. Ganau, J.-M. Mackowski, C. Michel, L. Pinard və A. Remillieux, Classical and Quantum Gravity 24, 405 (2007).
  • Harry və s. (2002) GM Harry, AM Gretarsson, PR Saulson, SE Kittelberger, SD Penn, WJ Startin, S. Rowan, MM Fejer, DRM Crooks, G. Cagnoli, J. Hough, and N. Nakagawa, Classical and Quantum Gravity 19, 897 (2002).
  • Harry və s. (2012) G. Harry, T. P. Bodiya və R. DeSalvo, ed., Optik örtüklər və dəqiq ölçmədə istilik səs-küyü (Cambridge University Press, 2012).
  • Agresti və s. (2006) J. Agresti, G. Castaldi, R. DeSalvo, V. Galdi ve I. Pierro, V Pinto, SPIE İşlər, Optik Tətbiqlər üçün İncə Filmli Kaplamalarda İnkişaf III, Cild. 6286 (2006).
  • Villar və s. (2010) A. E. Villar, E. D. Black, R. DeSalvo, K. G. Libbrecht, C. Michel, N. Morgado, L. Pinard, I. M. Pinto, V. Pierro, V. Galdi, M. Principe ve I. Taurasi, Phys. Rev 81 D 81, 122001 (2010).
  • Braginsky və s. (1999) V. Braginsky, M. Gorodetsky və S. Vyatchanin, Phys. Lett. A 264, 1 (1999).
  • Liu və Torn (2000) Y. Liu və K. Torn, Fiz. Rev. D 62 (2000).
  • Levin (1998) Y. Levin, Fiz. Rev. D 57 (1998).
  • Mağaralar (1980) C. M. Mağaralar, Fiz. Keşiş Lett. 45, 75 (1980).
  • Mağaralar (1981) C. M. Mağaralar, Fiz. Rev. D 23, 1693 (1981).
  • Braginsky və s. (1992) V. B. Braginsky, F. Y. Khalili ve K. S. Thorne, Kvant ölçüsü (Cambridge University Press (CUP), 1992).
  • Buonanno və Chen (2001) A. Buonanno və Y. Chen, Fiz. Rev. D 64, 042006 (2001).
  • Corbitt (2008) T. Corbitt, Yüksək Güclü Optik İnterferometrlərdə Kvant Səs və Radiasiya Təzyiqinin Təsiri, Fəlsəfə doktoru tez, MIT (2008).
  • LIGO Elmi Əməkdaşlıq (2013) LIGO Elmi Əməkdaşlıq, Təbiət Fotonikası 7, 613 (2013).
  • Suijlen və s. (2009) M. Suijlen, J. Koning, M. van Gils və H. Beijerinck, Sensorlar və Aktuatorlar A: Fiziki 156, 171 (2009).
  • Cavalleri və s. (2010) A. Cavalleri, G. Ciani, R. Dolesi, M. Hueller, D. Nicolodi, D. Tombolato, S. Vitale, P. Wass və W. Weber, Fizika Məktubları A 374, 3365 (2010).
  • Dolesi və s. (2011) R. Dolesi, M. Hueller, D. Nicolodi, D. Tombolato, S. Vitale, PJ Wass, WJ Weber, M. Evans, P. Fritschel, R. Weiss, JH Gundlach, CA Hagedorn, S. Schlamminger , G. Ciani və A. Cavalleri, Fiz. Rev. D 84, 063007 (2011).
  • Zucker and Whitcomb (1996) M. Zucker və S. Whitcomb, in Nəzəri və eksperimental ümumi nisbilik, cazibə və nisbi sahə nəzəriyyələrindəki son inkişaflara dair Yeddinci Marsel Grossman iclasının materialları (1996) s. 1434–1436.
  • Hewitson və s. (2007) M. Hewitson, K. Danzmann, H. Grote, S. Hild, H. Luck, J. R. Smith, B. Willke, J. Hough, S. Rowan və K. A. Strain, Class. Miqdarı. Qrav. 24, 6379 (2007).
  • Billingsley and Phelps (2010) G. Billingsley və M. Phelps, Red First Contact ilə optiklərin təmizlənməsinin üstünlükləri, Texniki. Rep. (Caltech, 2010).
  • Ugolini və s. (2014) D. Ugolini, C. Fitzgerald, I. Rothbarth və J. Wang, Scientific Instruments 85, 034502 (2014).
  • Kempi və s. (2011) P. Campsie, L. Cunningham, M. Hendry, J. Hough, S. Reid, S. Rowan, and G. D. Hammond, Classical and Quantum Gravity 28, 215016 (2011).
  • Zhao və s. (2006) C. Zhao, J. Degallaix, L. Ju, Y. Fan, DG Blair, BJJ Slagmolen, MB Gray, CMM Lowry, DE McClelland, DJ Hosken, D. Mudge, A. Brooks, J. Munch, PJ Veitch, MA Barton və G. Billingsley, Fiziki İnceleme Məktubları 96, 231101 (2006), gr-qc / 0602096.
  • Sigg (1997) D. Sigg, LIGO interferometrinin frekans reaksiyası, Texniki. Rep. LIGO-T970084 (LIGO Hanford Rəsədxanası, 1997).
  • Izumi və Sigg (2015) K. Izumi və D. Sigg, ALIGO interferometrinin frekans reaksiyası, hissə 1, Texniki. Rep. LIGO-T1500325-v2 (LIGO Hanford Rəsədxanası, 2015).
  • Fritschel and Zucker (2010) P. Fritschel və M. E. Zucker, LIGO qol boşluqlarından geniş açılı səpələnmə, Texniki. Rep. LIGO-T070089 (MIT, 2010).
  • Stover (2012) J. Stover, Optik Dağılım: Ölçmə və Analiz, İkinci Nəşr (Spie Press Book, 2012).
  • Flanagan və Thorne (1994) E. Flanagan və K. S. Thorne, Arxa qapıların, yaxınlıqdakı divarın və şüa borusunun ən ucundakı əşyaların geri çəkilməsinə və səslənən hərəkətlərə görə səs-küy, Texniki. Rep. LIGO-T940063-00 (Caltech, 1994).
  • Ottaway və s. (2012) D. J. Ottaway, P. Fritschel ve S. J. Waldman, Optics Express 20, 8329 (2012).
  • Fritschel və Yamamoto (2013) P. Fritschel və H. Yamamoto, ETM örtük dalğalanması səbəbindən dağınıq yüngül səs, Texniki. Rep. LIGO-T1300354 (MIT, 2013).
  • Effler və s. (2015) A. Effler, R. M. S. Schofield, V. V. Frolov, G. González, K. Kawabe, J. R. Smith, J. Birch, and R. McCarthy, Classical and Quantum Gravity 32, 035017 (2015).
  • Canuel və s. (2013) B. Canuel, E. Genin, G. Vajente və J. Marque, Opt. Ekspres 21, 10546 (2013).
  • Martynov (2015) D. Martynov, Qabaqcıl LIGO İnterferometrlərinin Kilid Alınması və Həssaslıq Analizi, Fəlsəfə doktoru tezis, Caltech (2015).
  • Nuttall və s. (2015) L. Nuttall, TJ Massinger, J. Areeda, J. Betzwieser, S. Dwyer, A. Effler, RP Fisher, P. Fritschel, JS Kissel, AP Lundgren, DM Macleod, D. Martynov, J. McIver, A. Mullavey, D. Sigg, JR Smith, G. Vajente, AR Williamson və CC Wipf, Classical and Quantum Cravity 32, 245005 (2015).
  • LIGO Scientific Collaboration (2016) LIGO Scientific Collaboration, təqdim CQG (2016).
  • Grote və s. (2013) H. Grote, K. Danzmann, K. L. Dooley, R. Schnabel, J. Slutsky ve H. Vahlbruch, Phys. Keşiş Lett. 110, 181101 (2013).
  • LIGO Scientific Collaboration (2011) LIGO Scientific Collaboration, Təbiət Fizikası 7, 962 (2011).
  • Evans və s. (2015) M. Evans, S. Gras, P. Fritschel, J. Miller, L. Barsotti, D. Martynov, A. Brooks, D. Coyne, R. Abbott, RX Adhikari, K. Arai, R. Bork, B. Kells, J. Rollins, N. Smith-Lefebvre, G. Vajente, H. Yamamoto, C. Adams, S. Aston, J. Betzweiser, V. Frolov, A. Mullavey, A. Pele, J. Romie, M. Thomas, K. Thorne, S. Dwyer, K. Izumi, K. Kawabe, D. Sigg, R. Derosa, A. Effler, K. Kokeyama, S. Ballmer, TJ Massinger, A. Staley, M. Heinze , C. Mueller, H. Grote, R. Ward, E. King, D. Blair, L. Ju və C. Zhao, Fiziki İnceleme Məktubları 114 (2015).
  • Hirose və s. (2010) E. Hirose, K. Kawabe, D. Sigg, R. Adhikari ve P. R. Saulson, Appl. Opt. 49, 3474 (2010).

Hazırladığımız yeni alətlər barədə eşitmək istəyirsiniz? Təsadüfi yeniləmələr üçün poçt siyahımıza daxil olun.

Bir göstərmə səhvini taparsanız, GitHub-a bir problem yazın. Və ya özünüz düzəltməyə baş çəkin - təqdim edən açıq mənbəyidir!


Videoya baxın: Mahir Emrelidən Çempionlar Liqasında dubl (Sentyabr 2021).