Ondas gravitacionais registradas pela primeira vez: agora oficialmente
Hoje, em uma conferência de imprensa especial, os cientistas da colaboração internacional LVC (LIGO) anunciaram a primeira detecção direta de ondas gravitacionais da confluência de dois buracos negros com um valor de confiança de 5,1σ. Gravação em conferência de imprensaUPD - vídeo histórico agora. A propósito, eu explico perfeitamente o que é o quê. Eu também adicionei mais links para os materiais no final do artigo. Crédito de imagem: Bohn, Throwe, Hébert, Henriksson, Bunandar, Taylor, Scheel (ver www.black-holes.org/lensing )
14 de setembro de 2015 às 09:50:45 UTC, dois detectores LIGO (localizados nos EUA) observaram simultaneamente gravitacionalmente de onda GW150914. Um sinal com uma frequência crescente de 35 Hz a 250 Hz e uma amplitude métrica de tensão de 1x10 -21
. O sinal corresponde às previsões da Teoria Geral da Relatividade (GR) para a fusão de dois buracos negros com massas de 36 e 29 solares.O que é ainda mais interessante, essa descoberta pela primeira vez nos permite dizer com confiança sobre a existência de sistemas de buracos negros e caracterizar a dinâmica de um sistema de buracos negros da perspectiva da GR.Os resultados são publicados hoje em Physical Review Letters.Como detectar
Desde a previsão da existência de ondas gravitacionais por Einstein em 1916, muitas tentativas foram feitas para observá-las. Desde meados dos anos setenta, o trabalho foi feito em detectores de estado sólido (Weber) - supunha-se que pedaços maciços de metal ressoariam com ondas gravitacionais, e uma alteração no comprimento dessas massas pode ser detectada com dispositivos bastante sensíveis. No entanto, essa direção não era promissora - muito ruído não permitia obter a sensibilidade necessária. Desde os anos 70, detectores interferométricos começaram a se desenvolver.
A onda gravitacional altera a distância entre os espelhos terminais móveis do interferômetro, como resultado da alteração do padrão de interferência na saída do detector. Para aumentar a sensibilidade desse detector à distância entre os espelhos, os braços do interferômetro atingem um comprimento de 4 km, a potência óptica dos espelhos é de 100 kW e os próprios espelhos de 40 kg são montados em suspensões de alto Q (Q ~ 10 7 ) e estão equipados com um sistema de isolamento adicional contra ruído sísmico.
Nos Estados Unidos, dois detectores idênticos estão localizados a uma distância considerável um do outro, o que permite observação independente e, em seguida, correlaciona os resultados para eliminar o ruído local e os sinais falsos. Além disso, a presença de dois (ou mais) detectores ajuda a triangular o sinal para determinar a posição no céu.Os dois detectores, no início de setembro de 2015, concluíram um procedimento de atualização plurianual e estavam em pleno funcionamento no momento da detecção.O que foi detectado
O sinal gravado pelos detectores coincide com as previsões de GR para a fusão de dois buracos negros. Por 0,2 segundos, dois buracos negros girando um ao outro se aproximaram devido à perda de energia de rotação devido à radiação gravitacional e se fundiram em um buraco negro. No entanto, a massa total deste novo buraco negro acabou por ser 3 massas solares inferiores à soma dos dois antigos - a energia foi irradiada em ondas gravitacionais.Simulação de fusão de buracos negros Inicialmente, dois buracos estavam extremamente próximos um do outro - a uma distância de 350 km (apesar do raio de Schwarzschild para eles ser de cerca de 210 km). A distância (fotométrica) da fonte é estimada em 410 Megaparsec.O sinal foi detectado com uma confiabilidade muito alta: uma relação sinal / ruído de 24 e uma confiabilidade de 5,1σ (correspondendo a um sinal falso em 203.000 anos).Muitos testes foram realizados tanto para sinal falso quanto para injeção deliberada. Todos eles mostraram um resultado negativo.O que acontecerá depois?
Os cientistas continuam investigando o evento, e em breve serão apresentados mais resultados da análise de dados e do teste de GR. Em desta página você pode encontrar informações detalhadas sobre o evento e outros resultados do estudo.O próprio detector de ondas gravitacionais será aprimorado ainda mais, o que permitirá detectar mais eventos. Espera-se aumentar a sensibilidade várias vezes. Ao mesmo tempo, os detectores Advanced VIRGO na Itália e KAGRA no Japão em breve começarão a funcionar, e os cientistas já estão planejando construir novos detectores para o desenvolvimento da astronomia de ondas gravitacionais: o telescópio Einstein de 10 quilômetros na Europa e o telescópio espacial LISA com um braço de interferômetro de 5 milhões de quilômetros.Concluindo, adicionarei alguns links e um bom filme sobre o LIGO. Source: https://habr.com/ru/post/pt390457/
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