Diante de nossos olhos, nasce uma nova área da ciência — da-onda astronomia. Atualizada observatório LIGO durante a primeira sessão de observações já registrou três pico de ondas gravitacionais — dois autênticos e de um possível. Todos eles vieram de fusões de buracos negros estelares das massas. Em cada caso, é possível, dentro de enganos, restaurar as configurações de buracos negros e a posição de fontes de radiação, bem como realizar o primeiro a análise da população de tais buracos negros. Espera-se que nos próximos anos as estatísticas aumentará em ordem, e os cientistas começarão a экспериментальному estudo da partição de astrofísica, que durante décadas permaneceu como a herança de alguns teóricos.
Presente de natal
Férias de natal — tempo agradável agitação para todos nós, inclusive para os cientistas. No entanto,
na noite de 26 de dezembro de 2015, em meio a rotina de um convívio de correspondência membros коллабораций LIGO e Virgo registado em suas caixas de correio anormal de respingo de e-mail de atividade. Isso significava apenas uma coisa: da-wave observatory LIGO registrou mais um sinal!
E, de fato, às 03:38:53 UTC (полседьмого manhã, horário de moscou) dois detectores LIGO quase que simultaneamente, com a diferença de apenas um milésimo de segundo, registrou poderoso o suficiente da onda de abertura, recebeu a prévia designação de G211117. Splash durou quase um segundo e foi reconhecido pelo sistema de rastreamento automático durante um minuto. No mesmo dia, a todos телескопам-parceiros de observadora rede GCN foi enviado um sinal sobre este evento (circular 18728), e durante os próximos dias algumas gama e telescópios ópticos informaram sobre as observações (см. arquivo de circulares GCN). A perseguição foi realizada off-line-análise do evento, e depois de cerca de um par de dias, os participantes da colaboração direta já sabíamos que eles realmente pegou o segundo da onda de respingo da fusão de buracos negros. Por ele foi consagrado o constante designação GW151226.
Seis meses mais tarde, em 15 de junho, durante a reunião anual da sociedade astronómica Americana, realizada especial coletiva de imprensa, no qual, em circunstâncias normais, já de tradição, sem preâmbulo, com o bastão, representantes коллабораций anunciaram a descoberta. Além disso, verificou-se que os dados LIGO para outubro foi o terceiro um evento interessante, mas, infelizmente, não foi financiado acima até o limite de validade, portanto, da colaboração direta chamá-lo de um candidato, mas não de pleno direito, da-onda onda. Em Moscou, na MSU, ao mesmo tempo se passou um evento semelhante, em que após a publicação americana de imprensa da instrução falaram e russos, os participantes da colaboração direta.
Simultaneamente, esses discursos apareceram dois artigos científicos com os resultados. O primeiro é inteiramente dedicada da-onda evento GW151226, e ela já publicado na revista Physical Review Letters (GW151226: Observation of Gravitational Waves from a 22-Solar-Mass Binary Black Hole Coalescence). O segundo fala sobre a pesquisa de tais sinais da fusão de buracos negros em toda a primeira sessão de trabalho aLIGO e descreve a análise conjunta de três eventos registrados. Este artigo até agora, apenas se alinhavam em um arquivo de e-estampas (Binary Black Hole Mergers in the first Advanced LIGO Observing Run). Ambos os artigos saíram de autoria de dois коллабораций: LIGO Scientific Collaboration e Virgo Collaboration. Embora as ferramentas que são diferentes, e o italiano detector de Virgo (virgem) ainda não entrou em operação após a atualização, todos eles são direcionados para um objetivo comum, e, portanto, que a análise de dados é realizado em conjunto. Além disso, o site LIGO disponível informação técnica detalhada sobre cada evento registrado.
O mais breve aperto resultados da primeira sessão de trabalho aLIGO é mostrada na figura. 2. Esta modesta imagem mostra, na verdade, o estado atual da onda de astronomia — ciência que nasce em nossos olhos. Da-wave observatory LIGO, sem sucesso, estava em busca da onda gravitacional nas primeiras sessões de trabalho, foi radicalmente atualizado em 2008-2014, e em setembro do ano passado, ganhou novamente, agora já sob o nome de aLIGO (Advanced LIGO). O primeiro observador a sessão durou quatro meses: de 12 de setembro de 2015, de 19 de janeiro de 2016. Puro observando o tempo se набежало cerca de um mês e meio; o resto do tempo é um trabalho técnico, calibração ou sessões de observações, подпорченные muito grandes ruídos.
O arroz. 2. Três da-onda do evento, foram detectados durante a primeira sessão de fiscalização atualizada da onda do observatório de aLIGO. O desenho do site ligo.caltech.edu
Mês e meio, limpa de dados LIGO registrou três eventos. Dois deles — é garantido da-onda picos gerados de mesclagem buracos negros; eles receberam a designação GW150914 (evento 14 de setembro de 2015, sobre o que foi discutido em fevereiro, см. notícia Gravitacional de onda — estão abertas!, «Os elementos», 11.02.2016) e GW151226 («presente de natal», evento na noite de 26 de dezembro). O terceiro evento, LVT151012, mostrou bastante modesto excesso sobre o plano de fundo e, em vez de GW (Gravitational Wave event) recebeu a sinalização de LVT (LIGO-Virgo event Trigger). E, apesar de ter certeza de que não há, a física ainda a inclinar-se para o fato de que esta é também a era da onda de respingo e, portanto, também deve ser considerado em um grau ou outro, quando agregadas de análise de eventos.
Na figura. 2 mostra também que os buracos negros deram origem a esses picos. O evento-a abertura de GW150914 foi a mais forte em todo o estatísticas primeira sessão de observação; atende ao total de massa de buracos negros de cerca de 60 vezes a massa solar (M☉). Os outros dois eventos foram mais fraco, lá é uma avaliação total de massa foi duas vezes-três vezes menos. Esta diferença de massa é muito significativo; devido a dois novos pico проступали em dados de outra forma, que o evento GW150914.
É preciso notar que, agora, a colaboração direta informaram ainda não é sobre todos os resultados, mas apenas sobre a pesquisa de fusões de buracos negros estelares das massas, ou seja, com as massas da 3M do☉ a 99M☉. O limite inferior é usado para cortar estrelas de nêutrons: os conceitos modernos, compacto objeto mais pesado que o de três vezes a massa solar só pode ser um buraco negro. Colaboração direta também relatam que quaisquer outros eventos deste tipo em dados da primeira sessão aLIGO não. Mas eles vão logo dizer um pouco mais sobre dois da pesquisa: a fusão é mais pesados buracos negros e a fusão нейтронных estrelas (ou uns com os outros, ou com o buraco negro). Descobriu-se há algo interessante, os autores até contrárias.
A procura de picos
A discussão sobre o que é uma onda gravitacional e como são feitos os detectores capazes de encontrá-los, podem ser encontradas em nossa news Gravitacional de onda — estão abertas!, e em outros materiais (см., por exemplo, popular do artigo С. Popov Einstein estava certo: da-onda astronomia). Aqui vamos falar sobre outro aspecto técnico da experiência — sobre como os picos de ondas gravitacionais são obtidos a partir de dados brutos, ainda mais que o evento em si GW151226 dá para fazer isso, uma ótima desculpa.
O primeiro, o mais alto da onda de respingo GW150914 era curto e bastante forte. Dê uma olhada figura. 7 da nossa última notícia: ele é facilmente perceptível a olho diretamente nos dados na forma de um típico crescente e убыстряющегося flutuações no fundo residual de ruído. Os períodos de oscilação, que o detector de confiança отловил, умещались então em 0,2 segundos. Em oposição a ele, de dezembro de splash GW151226 era bem mais fraco, e o olho não notasse (fig. 3, acima). No entanto, ele foi observado por muito mais tempo, um segundo, ao longo de 55 períodos de oscilação, e é exatamente isso que permitiu atribuir a partir do ruído.
O arroz. 3. Da onda de respingo GW151226 em dados de dois detectores do observatório LIGO: Hanford e Livingston. Parte superior: os dados menos conhecidas ferramentas de ruído com o dinheiro em cima deles onda perfil da onda gravitacional. Волнообразная forma preto oscilação é um artefato de filtragem de dados; real da onda de perfil, e, mais precisamente, a mais apta a máscara, é mostrada na figura. 4. Na parte inferior: relação sinal destinado a máscara, ao ruído dependendo de onde a linha do tempo esta máscara é aplicada. A imagem de discussão de um artigo na Physical Review Letters
A metodologia de alocação fácil de entender, por essa analogia. Imagine que você está em uma grande e barulhenta festa, e as conversas dos participantes na multidão se fundem para você no ruído total, que você não pode dividir em palavras. Mas, de repente, a partir de todo o ruído de sua orelha pega o seu próprio nome. Ela foi proferida por alguém no mesmo volume, que toda a conversa. Mas você é muito bem familiar, o seu cérebro está configurado para o seu reconhecimento, mesmo entre ruído — e, portanto, ele reagiu.
Algo semelhante acontece quando a procura de ondas gravitacionais. Física procuram em dados não é «algo», e bifásicas muito específico de perfil, como na figura. 4, característicos da-onda de pico a partir da fusão de dois compactos de objetos. O método de análise de dados preso no reconhecimento de tais sinais, e quase em tempo real. (É justo dizer que a busca de fortes rajadas de forma livre, «транзиентов» de origem desconhecida, também está em andamento, mas já é um desafio.)
O arroz. 4. A máscara, deu a melhor correspondência com os dados na análise de eventos GW151226. A imagem de discussão de um artigo na Physical Review Letters
Isto funciona da seguinte forma. Detector alivia as leituras com o sensor de milhares de vezes por segundo, atribui-las conhecidas ferramentas de ruídos e gera um gráfico residual de oscilação (ele e é mostrado na figura. 3, acima). Quase sempre, essas variações — é tudo a mesma residuais de ruídos. Mas a física, a esperança de que em cima deles pode ser pego e da onda de sinal, ou seja, a oscilação do famoso perfil. Então eles pegam o sinal esperado (fig. 4) e, como se fosse uma máscara, «aplicam-lo» aos dados, comparando o mais forte do pico da máscara de alguma forma com um momento específico do tempo. Calcular o valor de sobreposição, ou seja, o quão bem este concreta máscara com essa ligação coincide no tempo com dados reais. Em seguida, previnem a mesma máscara de tempo muito no pouco, muito menor do que o período de oscilação e novamente пересчитывают o valor de sobreposição. Em seguida, novamente), e assim por diante.
Cada vez são obtidos números diferentes, mas, em média, elas variam de cerca de algum típico para limpar os valores de ruído. Esses números, divididos em média de ruídos valor, são chamados de «relação do sinal ao ruído» (SNR, signal-to-noise ratio). Eles são mostrados na figura. 3, abaixo. Visto que o SNR normalmente pulando na área 1-2, às vezes, chega até 3-4, mas acima de, normalmente, não sobe. E o mais importante, esses ruídos se comportam em dois detectores totalmente independente, não скоррелированным.
Esse processo de comparação é contínuo, em tempo real, e é usado para comparar não apenas um, mas milhares de ready-made, ligeiramente distintos de máscaras. Essas máscaras são calculados antecipadamente com base na volumosos cálculos numéricos, como a fundir-se uns com os outros buracos negros de diferentes massas e com várias rotação.
A luta de sinal com o fundo
E agora, o momento da verdade. Quando a próxima comparação de uma das máscaras dá surpreendentemente boa correspondência, a relação do sinal ao ruído SNR acontece é extraordinariamente grande. No gráfico SNR do tempo aparece acentuado pico, como na figura. 3, abaixo. Se tal sorte cai em ambos os detectores LIGO, e com a mesma máscara e com uma diferença de tempo de não mais que 15 milissegundos, isso faz com que automaticamente acionam programas de pesquisa: observatório registra o evento-o candidato.
Aqui, aliás, a mais claramente emerge o papel de duração do sinal. Deixe o sinal é fraco, em termos de amplitude mais fraco ruído, mas se ele se repete ao longo de dezenas de ciclos, sem falhas, que durante este tempo, набежит o suficiente para uma grande sobreposição com adequado da máscara. O sinal de tal magnitude, como na figura. 3, que permaneceu despercebido, se ele durou apenas alguns períodos. Mas ele проступал de dados durante toda segundos, e graças a sua duração conseguiu sair de ruído e acionar o gatilho.
Claro, isso é positivo, por si só, não significa o registro de ondas gravitacionais. Afinal, ocasionalmente, os ruídos podem ocorrer para que o SNR em ambos os detectores por acaso é grande. A questão é: o quão freqüentes ou raras como falso-positivos positivos, isto é, a situação, quando instrumentais e outros ruídos acidentalmente se somam de modo que lembram da onda inicial.
Para avaliá-los, é necessário, em primeiro lugar, uma análise cuidadosa, que é difícil de fazer em tempo real, e em segundo lugar, a informação sobre como se comportam os ruídos nas leituras dos detectores. Para isso, o programa recupera as estatísticas de eventos de candidatos e de acordo com determinados critérios atribui-lhes «ecrã plano característica»: quanto maior o indicador, mais diferente de ruído é este evento. Em seguida, é construído a distribuição de eventos por esta luz maior (laranja quadrados na figura. 5). E, finalmente, conhecendo as características de ruído, o programa pode construir é a mesma distribuição para o líquido de limpeza de ruído (histograma na figura. 5). Para maior segurança, confiabilidade, colaboração direta LIGO e Virgo decidiu realizar esta análise de dois métodos diferentes; na figura. 5 mostra apenas um deles.
O arroz. 5. A distribuição de eventos de ecrã plano maior ρc. O histograma mostra a distribuição do ruído, os pontos individuais — as estatísticas de eventos de candidatos. Dois pontos, as de ruído, isto é LVT151012 e GW151226. O mais forte, o evento GW150914 aqui não é mostrado, ele vai muito além do limite da escala. A imagem de discussão de um artigo na Physical Review Letters
Na figura. 5 visto que os dois eventos pareçam estar fora «sadio» do histograma. Декабрьское evento GW151226 está tão longe, que a probabilidade aleatória de uma combinação de fatores de avaliá este método não funciona. Com base nos dados de ruído só pode dizer-se que de falso-positivo de um evento de força ocorrem ao menos uma vez por 160 mil anos, de modo que a probabilidade de encontrá-lo em 45 dias de intervalo de dados — menos de um десятимиллионной. Portanto, a estatística, a veracidade do que é o evento — um aumento real, e não os ruídos, excede 5σ. O segundo método de análise mostrou comparável a significância estatística — 4,5 σ.
Amortizar é um evento no qual algo não identificado fonte externa de vibração ou de origem eletromagnética também é irreal. Ambiente externo constantemente monitorado infinidade de sensores, e no momento deste evento, eles não mostraram nenhum excesso de normas. A única conclusão: diante de nós segundo a credibilidade da onda inicial.
E aqui com outubro de evento LVT151012 não é tão clara. Avaliação de falso-positivo de atuação para o sinal de tal intensidade muito mais modesto — uma vez em vários anos. Isso dá a significância estatística no nível de 2σ, ou mesmo um pouco abaixo. Provavelmente, era real da onda estourou, mas de garantia completa aqui para dar não é possível. No entanto, no total análise estatística da-onda de de eventos eventos tais candidatos usar, quando usado com cuidado abordagem, não há problema em fazer.
Filmando suas medidas com buracos negros
Se na edição de fevereiro de mensagem, a ênfase foi colocada sobre a abertura de ondas gravitacionais, agora a colaboração direta LIGO e Virgo enfatizam a outro pensamento fundamental. O primeiro evento, não resta o único; nós vimos o segundo e, provavelmente, a terceira respingo de ondas gravitacionais. Assim, diante de nós, vc não aprova?? da-onda janela para o Universo! Nós não somente ouvimos da onda de «rumble» do espaço, mas também podemos conhecer as fontes e, quando o caso, combiná-los com outros métodos de vigilância. E quando tais eventos ganhar o suficiente, podemos tirar conclusões sobre a evolução das estrelas, aglomerados, outros objetos. Em geral, começamos a estudar o Universo, como até então não sabiam!
E todo este vasto programa de investigação baseia-se na simples questão de fato, mas é absolutamente espantoso o fato. O suficiente para medir cuidadosamente o perfil que veio a explosão de ondas gravitacionais — e nós aprendemos sobre seus vínculos com a fusão de buracos negros de todos. Absolutamente tudo, sem exageros. Vamos explicar como isso funciona e quais saem os resultados.
Massa
Você vai rir, mas buracos negros — é a simples forma de existência da matéria no Universo. O tijolo, por exemplo, tem uma forma, porosidade, com uma geometria complexa, a composição química e a т. п. Você nuvem de gás formulário não, mas, também, há uma composição química. Mesmo нейтронных estrelas há muitas coisas interessantes. E só buracos negros, nada disso — em tudo. Buraco negro é caracterizado apenas o peso e rotação. Portanto, se dois buracos negros são combinados em um par de cair em espiral uns para os outros, e fundem-se, então, em princípio, pode exatamente calcular este processo com a ajuda da teoria da relatividade geral. Portanto, suficiente para fazer a massa dos buracos negros, bem como a magnitude e a direção de sua rotação em torno do seu eixo — e pronto, nós podemos prever com precisão o perfil da-onda de pico, que virá a partir dessa fusão.
Essa dependência pode ser revertida. Podemos contar com uma infinidade de diferentes perfis para diferentes massas e rotações (esses são os mais máscaras, sobre o que foi discutido acima) e, em seguida, compará-los com um apanhado de sinal. Descobrir qual o que melhor o descreve, assim, restaurar as configurações de coalescing de buracos negros. Na realidade, há, certamente, como a margem de erro dos dados e a complexidade com controle de complexas configurações. Mas isso não o impede de medir os parâmetros básicos com algum erro agora.
O arroz. 6. Massa famosos buracos negros. Roxo mostra uma população de buracos negros, detectados e medidos em sistemas binários de raios-x; azul — buracos negros a partir de três eventos LIGO. O desenho do site ligo.caltech.edu
Detalhadas de resumo de opções de buracos negros de todos os três eventos estão na segunda, mais detalhadas, com o artigo коллабораций. A soma do peso do par foi de aproximadamente 65M☉, 22M☉ e 37M☉ para GW150914, GW151226 e LVT151012 respectivamente. No centro de ruidoso evento GW150914 dois buracos negros tinham aproximadamente a mesma massa; os outros dois massa diferido em cerca de metade. Energia, realizada гравитационными ondas, foi de cerca de 3M☉, 1M☉ e 1,5 M☉ respectivamente. Esta é a energia que evoluiu a partir de uma energia de repouso (ou seja, a partir da massa) da-onda de radiação por uma fração de segundo; a imaginação humana diante de tais escalas de poder apenas passa.
Rotação
Processo de fusão de buracos negros torna-se complicado por conta própria rotação de cada um deles, e isso também deixa a sua marca no formulário da-onda de pico. Se, digamos, os dois buracos negros rapidamente giram em torno de seu próprio eixo no mesmo sentido, que o total de орбитальное o movimento de um em torno do outro, então eles проделают mais voltas antes da fusão, que невращающиеся buracos negros. Se a própria rotação, pelo contrário, é dirigida contra o comum de um movimento orbital, a fusão vai demorar menos de ciclos. Se a rotação é enviada como-o arbitrariamente, a dinâmica de fusão, adicionalmente, torna-se complicado.
Uma vez que o efeito de rotação em forma de espiga fraco, então atuais de medição não permitem exclusivamente a medir a rotação de origem a buracos negros. No entanto, em caso de GW151226 conseguiu autenticamente determinar que pelo menos um buraco negro até a fusão girava rapidamente o seu momento de impulso foi de, no mínimo, 20% do máximo valor possível. Ainda não há observacionais de dados de rotação dos buracos negros não foi tudo. No futuro, mais puro de medição de perfil, a espiga, e, em particular, a observação de efeitos de precessão permitirá receber mais clara valores (см. vídeos que explicam o efeito de precessão ao da onda oscilação).
Quanto aos finais de buracos negros, em todos os três casos, eles podem, é claro, muito girava — simplesmente porque eles surgiu a partir da fusão procuram um ao outro, de objetos. Sua rotação é estimado em 60% a 70% do valor máximo possível.
Distância
A distância até a fonte da-onda de radiação também é calculado pela пойманному recrudescimento. Se medimos a onda de perfil, nós sabemos de massa, e, portanto, podemos perfeitamente exclusivamente para calcular излученную de energia. Um rigidamente à outra, nenhuma liberdade de interpretação aqui não. Assim, medindo a amplitude vieram de onda, podemos contar, a partir de que distância voou splash — afinal, a sua amplitude é reduzida proporcionalmente com a distância (см. cálculos simples passada de notícias). Portanto, os astrofísicos chamam de fusão de buracos negros padrão сиренами — por analogia com o «padrão de candles», que são usados para medir distâncias às galáxias.
Aqui, a verdade é que há uma sutileza: a amplitude chegou até nós do sinal não depende apenas da distância até a fonte, mas a partir de orientação do plano da órbita sobre a direção para a Terra. Essas duas dependências, você pode dividir-se medir a polarização de uma onda, ou se a fusão será acompanhado por um forte orbital прецессией e isso pode ser visto no perfil do sinal. Com a atual de um par de detectores é para fazer ainda não é possível, portanto, e a distância não é medido muito preciso. Distância até picos GW150914 e GW151226 foi estimada em 420 e 440 мегапарсек com uma precisão de quase 50%, o que corresponde ao deslocamento z ≈ 0,1. O evento-o candidato LVT151012 veio com uma distância de cerca de 1000 Ipc, com desvio para o vermelho de z ≈ 0,2; não é de admirar que ele era tão fraco.
Aqui é útil, aliás, acrescentar que, em vez de fontes localizadas nesse significativa para a remoção, que haviam descido deles com gravidade onda experimentam o desvio para o vermelho. Portanto, visível a gente período осцилляций em (1 + z) vezes mais original, e para isso é preciso fazer uma emenda ao calcular as massas dos buracos negros.
A direção
Астрофизикам, certamente, a vontade de saber não só o próprio fato de que, em um universo de algo «бабахнуло», mas onde foi isso que aconteceu. Então eles apontarão para lá telescópios e tentar rastrear o mesmo evento em óptica, gama e outras faixas de radiação eletromagnética, e pode ser mesmo e pego прилетевшие de lá neutrino. Essa всесигнальная diagnóstico do espaço de eventos — sonho da moderna astrofísica.
A direção da fonte de ondas gravitacionais, pode determinar, em primeiro lugar, a diferença de tempo de chegada da sinal em vários detectores, e em segundo lugar, pelo seu relativo отклику. Agora, quando trabalham apenas dois detectores, é possível utilizar eficazmente apenas do primeiro método. Como resultado da direção de uma fonte de repercussão até agora muito mal; em vez de uma direção clara são obtidos a longo arco, abrangendo quase полнеба (fig. 7). No futuro, quando você ganha o terceiro detector da onda da rede de Virgo (virgem), a localização de fontes no céu será muito especificamente.
O arroz. 7. Área do sul do céu, em que, de acordo com as medidas LIGO, estavam fontes de eventos GW150914 e GW151226. Imagem do site ligo.caltech.edu
O que nos dizem os resultados
Dois confirmados de fusão e um provável — estatísticas de, no mínimo, modesta. Mas até agora, ele permite tirar conclusões sobre as leis físicas e as propriedades do Universo, que até então não estavam disponíveis imediata dimensão.
Verificar A
Em primeiro lugar, o perfil da-onda de explosão se encaixa muito bem com as expectativas da relatividade geral. OTO foi testado dentro de nosso sistema solar, mas apenas na aproximação gravitacional fraco campo e baixas velocidades. Agora recebemos os primeiros dados sobre como se comporta a gravidade em fortes campos e quando релятивистском movimento de objetos (velocidade de buracos negros na época da fusão alcançaram a metade da velocidade da luz), e isso significa, podemos verificar A inacessível anteriormente a área.
Na segunda, detalhes artigo dedicado à análise de três eventos, são obtidos a partir de dados de restrições sobre os coeficientes de dentro do chamado постньютоновского formalismo. Em nenhum deles foi detectado significativo desvio das expectativas de OTO. O curioso é que alguns de magnitude melhor se limitam a mais forte onda de GW150914, enquanto outros o mais longo, o aumento GW151226.
Mecanismo de formação de
Em segundo lugar, três fusão — é de seis origem dos buracos negros. Quando tal deixar uma pequena, mas as estatísticas, você pode tentar construir uma distribuição de massas dos buracos negros e comparar com cursos teóricos previsões a respeito de como, geralmente, podem formar-se um par de buracos negros estelares das massas. Aqui há dois cenários básicos: a isolada evolução (dois pesados estrelas desde o início foram juntos, e depois um para o outro se transformou em buraco negro) e a dinâmica de educação (buracos negros se formaram de forma independente, e então, através de alto-falantes em estreita tropa, formada associada estado).
Aparentemente, de onde podemos saber, como surgiu a par de buracos negros, se vemos apenas o último segundo de sua vida em comum? Acontece que, de acordo com os cálculos, isolada a evolução, geralmente, dá um par de buracos negros próximo de massa, a diferença de massa pela metade e mais nesse tipo de cenário é muito improvável. O script dinâmico também dá preferência para o próximo massas, mas também muito distintos pares, também aqui, são possíveis. Além disso, estes dois mecanismos dão tipos de previsões sobre atitudes de rotação de dois buracos negros.
Enquanto que os dados obtidos não permitem dar uma clara preferência por um determinado mecanismo. Mas no futuro, quando as estatísticas será mais, e de medição — mais precisamente, os resultados tornam-se mais específicos. Quem sabe, pode ser, através de uma dúzia de anos, nós já vamos falar sobre duas diferentes populações «чернодырных de pares separados por um mecanismo de nascimento, e, vamos supor rajadas de GW150914 e GW151226 primeiras andorinhas de ambas as populações. De uma forma ou de outra, mas que durante décadas tinham apenas herança teórica, astrofísica, torna-se diante de nossos olhos, está disponível uma verificação experimental. Leia mais sobre essas medidas e planos para o futuro, leia o material М. Мусина Para a onda a onda.
O ritmo das fusões
Outro valor que os astrofísicos ainda poderia julgar, apenas indiretamente, é a taxa de fusão de buracos negros, ou seja, como muitas vezes acontecem como a fusão, na esperança de um metro cúbico de гигапарсек. Ainda de avaliação, com base em argumentos diferentes, diferem em ordens — na verdade, portanto, quando construíram LIGO e outros detectores, não tinha confiança, quando o observatório vai pegar o primeiro da onda de sinal. Agora, quando temos uma pela alma de 2 ou 3 fusão de mês e meio, limpa observações, já temos o valor experimental: a taxa global de fusões de buracos negros estelares de massa encontra-se dentro do 9-240 de fusões no ano de volume de um metro cúbico de гигапарсек. Não é muito exatamente, é claro, mas isso já é real o número, apoiado observações.
Geralmente, é claro, a taxa de fusão de buracos negros de diferentes massas também será diferente, pesados buracos negros é menor do que o de pulmão, mas, por outro lado, o seu «ouvir» de longe. Se basear apenas em dados, pode-se apenas dizer que, em cúbico de гигапарсеке no ano espera-se várias peças poderosas de eventos do tipo GW150914 e algumas dezenas (ou até centenas) de mais fracos de eventos do tipo GW151226. Você também pode avaliar o ritmo, teoricamente, com base na distribuição de massas, que foi gerado a partir destes dados. Há uma margem de erro de mais. A maior o número, a partir de 9 de até 240 fusões/(ano·Гпк3), abrange os intervalos obtidos de todos esses métodos.
Sabendo o ritmo, tendo acumulado experiência na avaliação de ruído, além de contar com planos LIGO, podemos avaliar que LIGO pode confiar em um futuro próximo. É mais eventos na segunda sessão, que começa no outono, e algumas dezenas de similares de fusões, na terceira. Talvez, estes avaliação, é зрячие e razoáveis, é agora o principal motivo para entusiasmo. Eles dizem claramente que os próximos anos sejam um período de rápido desenvolvimento da onda de astronomia.
E, por fim — e a citação de Christopher Berry, um dos participantes da colaboração direta LIGO e o autor muito rico em informações, no blog da onda de astronomia: «vivemos no futuro, agora. Temos, talvez, não skates voadores, mas a era da onda de astronomia já chegou. Não daqui a 20 anos, na próxima década, não daqui a cinco anos — e agora. LIGO não apenas abriu uma nova janela. Ela вышибла a todos os cães e pulou para fora antes que a onda de choque fará toda a parede do edifício. É tudo tão inspirador, que eu não posso nem pegar normal de uma metáfora. As palavras introdutórias em todos os artigos da onda de astronomia vão desde agora e para sempre completamente diferentes».
Fontes:
1) LIGO Scientific Collaboration and Virgo Collaboration. GW151226: Observation of Gravitational Waves from a 22-Solar-Mass Binary Black Hole Coalescence // Phys. Rev. Lett. 2016. V. 116. P. 241103.
2) LIGO Scientific Collaboration, Virgo Collaboration. Binary Black Hole Mergers in the first Advanced LIGO Observing Run // lima:1606.04856 [gr-qc].
3) os dados Técnicos específicos do evento: GW150914, LVT151012, GW151226.
Consulte também:
1) LIGO Does It Again: A Second Robust Binary Black Hole Coalescence Observed — imprensa e materiais que o acompanham no site LIGO.
2) Gravidade da onda — estão abertas!, «Os elementos», 11.02.2016.
3) С. Б. Popov. Einstein estava certo: da-onda astronomia.
4) М. Мусин. Para a onda a onda.
5) В. М. Липунов. Da-onda céu.
6) o Blog de Christopher Berry, participante da colaboração direta LIGO, detalhando a história sobre os novos da-formas de onda do evento.
7) LIGO Magazine — полупопулярный revista da colaboração direta LIGO, é publicada duas vezes por ano.
Igor Silva
