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引力波首次记录：现在正式

今天，在一次特别的新闻发布会上，国际合作LVC（LIGO）的科学家宣布，首次从两个黑洞的汇合处直接检测出引力波，置信度值为5.1σ。

UPD 记录新闻发布会 -现在的历史视频。顺便说一句，我完美地解释了什么。我还在文章结尾处添加了指向材料的更多链接。


在信用图片：博恩，Throwe，赫伯特，HENRIKSSON，Bunandar，泰勒·谢尔（见www.black-holes.org/lensing）

2015年9月14日在九点50分45秒UTC，两个探测器LIGO（位于美国），同时我们观察到的重力波信号GW150914。频率从35 Hz增加到250 Hz且应变度量幅度为1x10 -21的信号。该信号对应于广义相对论（GR）的两个质量分别为36和29太阳质量的黑洞合并的预测。

更有趣的是，这一发现使我们第一次有信心说出黑洞系统的存在，并从GR的角度描述了黑洞系统的动力学特性。

结果今天发表在《物理评论快报》上。


如何检测


自从爱因斯坦在1916年预测引力波的存在以来，已经进行了许多尝试来观察它们。从七十年代中期开始，就已经在固态探测器（Weber）上进行了工作-假设大量金属会与重力波发生共振，并且可以通过足够灵敏的设备来检测这些质量的长度变化。但是，这个方向没有希望-太多的噪音无法实现必要的灵敏度。从70年代开始，干涉式检测器开始发展。



重力波改变了干涉仪的移动端镜之间的距离，其结果是在检测器输出端的干涉图样发生了变化。为了提高这种检测器对反射镜之间距离的灵敏度，干涉仪的臂长达到4 km，反射镜上的光功率为100 kW，并且反射镜本身重40 kg，安装在高Q（Q〜10 7）悬架上，并配备了附加的隔离系统，以抵抗地震噪声。



在美国，两个相同的探测器彼此之间相距相当远，这允许进行独立观察，然后将结果关联起来以消除局部噪声和错误信号。此外，两个（或更多）检测器的存在有助于对信号进行三角测量以确定天空中的位置。

两台探测器在2015年9月开始均完成了多年的更新程序，并且在探测时处于完全工作状态。

检测到什么





检测器记录的信号与两个黑洞合并产生的GR预测一致。在0.2秒内，由于重力辐射导致旋转能量损失，两个彼此围绕旋转的黑洞变得更靠近，并合并为一个黑洞。但是，这个新的黑洞的总质量却比两个旧质量之和少了3个太阳质量-能量是以引力波辐射的。
黑洞融合模拟

最初，两个孔彼此非常接近-相距350 km（尽管Schwarzschild半径约为210 km）。到光源的距离（光度）估计为410 Megaparsec。

检测到的信号具有很高的可靠性：信噪比为24，可靠性为5.1σ（相当于203,000年中的一个错误信号）。
对于错误信号和故意注入都进行了许多测试。所有这些都显示出负面结果。

接下来会发生什么？


科学家将继续调查该事件，很快将提供来自数据分析和GR测试的更多结果。在此页面上，您可以找到有关事件和其他研究结果的详细信息。

重力波检测器本身将得到进一步改进，这将允许检测更多事件。可以将灵敏度提高数倍。同时，意大利的先进VIRGO探测器和日本的KAGRA很快将开始工作，科学家们已经在计划开发用于引力波天文学发展的新探测器：欧洲的十公里爱因斯坦望远镜和干涉臂长度为500万公里的LISA太空望远镜。

最后，我将添加几个链接以及一部有关LIGO的精彩电影。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN390457/

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