Ошибка!

Показать Ошибка!

Забыли пароль?

Ошибка!

Ошибка!

Скрыть Ошибка!

Скрыть Ошибка!

Забыли пароль? Напишите ваш email и мы отправим письмо с инструкциями.

Ошибка!

Обратно

Закрыть

Детекторы LIGO и Virgo уловили первую гравитационную волну от слияния двойной черной дыры с неравными массами

Детекторы LIGO и Virgo уловили первую гравитационную волну от слияния двойной черной дыры с неравными массами
Исследователи опубликовали сигнал, не похожий ни на один из предыдущих.


GW190412 - это первое наблюдение слияния бинарных черных дыр, когда две черные дыры имеют совершенно разные массы, примерно в 8 и 30 раз больше нашего Солнца. Это не только позволило более точно измерить астрофизические свойства системы, но и позволило ученым LIGO/Virgo проверить до сих пор непроверенный прогноз Теории общей относительности Эйнштейна.

«Впервые в GW190412 мы «услышали» безошибочный гравитационно-волновой гул высшей гармоники, похожий на обертоны музыкальных инструментов», - объясняет Фрэнк Оме, руководитель исследовательской группы Института гравитационной физики Общества Макса Планка (AEI). «В системах с неравными массами, таких как GW190412 - наше первое наблюдение такого типа - эти обертоны в сигнале гравитационной волны намного громче, чем в обычных наблюдениях. Вот почему мы не могли слышать их раньше». Это наблюдение еще раз подтверждает Теорию общей относительности Эйнштейна, которая предсказывает существование гравитационных волн в 2 или 3 раза превышающих основную частоту, наблюдаемую до сих пор.

«Черные дыры в основе GW190412 больше массу нашего Солнца в 8 и 30 раз. Это первая обнаруженная нами система двух черных дыр, для которой разница между массами черных дыр настолько велика!» говорит Роберто Котеста из Института гравитационной физики Общества Макса Планка (AEI). «Эта большая разница в массе означает, что мы можем более точно измерить несколько свойств системы: ее расстояние до нас, угол, под которым мы смотрим на нее, и как быстро тяжелая черная дыра вращается вокруг своей оси».

GW190412 был обнаружен как детекторами LIGO, так и детектором Virgo 12 апреля 2019 года, в начале третьего наблюдения детекторов O3. Анализ показывает, что слияние произошло на расстоянии от 1,9 до 2,9 миллиардов световых лет от Земли. Новая система неравных масс является уникальным открытием, поскольку все двойные черные дыры, обнаруженные ранее детекторами LIGO и Virgo, состояли из двух примерно одинаковых масс.

Неравные массы накладывают отпечаток на наблюдаемый гравитационно-волновой сигнал, что позволяет ученым более точно измерять некоторые астрофизические свойства системы. Наличие высших гармоник позволяет преодолеть неоднозначность между расстоянием до системы и углом, под которым мы смотрим на ее орбитальную плоскость; следовательно, эти свойства могут быть измерены с большей точностью.

«Во время O1 и O2 мы наблюдали лишь малую часть системы, состоящей из черных дыр звездной массы», - говорит Алессандра Буонанно из Института гравитационной физики Общества Макса Планка (AEI). «Благодаря улучшенной чувствительности, GW190412 начал раскрывать нам более разнообразную информацию о системе, характеризующуюся разницей масс до 4 и вращающимися черными дырами со скоростью около 40% от возможного максимального значения, допускаемого общей теорией относительностью».

Исследователи предоставили точные модели гравитационных волн от сливающихся черных дыр, которые впервые включали как прецессию вращения черных дыр, так и мультипольные моменты за доминирующим квадруполем. Эти особенности, запечатленные в форме волны, были важны для извлечения уникальной информации о свойствах источника и проведения испытаний Общей теории относительности. Высокопроизводительные кластеры Minerva, Hypatia и Holodeck в AEI внесли значительный вклад в анализ сигнала.


Ученые LIGO/Virgo также использовали GW190412 для поиска отклонений сигналов от того, что предсказывает Общая теория относительности Эйнштейна. Несмотря на то, что сигнал обладает отличительными свойствами, исследователи не смогли найти существенного отклонения от общих релятивистских предсказаний.

Это открытие является вторым сообщением из третьей серии наблюдений (O3) международной сети детекторов гравитационных волн. Ученые трех больших детекторов сделали несколько технологических обновлений приборов.

«В O3 сжатый свет использовался для повышения чувствительности LIGO и Virgo. Этот метод тщательной настройки квантово-механических свойств лазерного света был впервые применен на немецко-британском детекторе GEO600», - объясняет Карстен Данцманн из AEI. «AEI возглавляет всемирные усилия по максимизации степени сжатия, что уже улучшило чувствительность детектора GEO600 в 2 раза. Наши достижения в этой технологии принесут пользу всем будущим детекторам гравитационных волн».

Сеть детекторов выпустила оповещения для 56 возможных гравитационно-волновых событий (кандидатов) в O3 (с 1 апреля 2019 года по 27 марта 2020 года с перерывом на модернизацию и ввод в эксплуатацию в октябре 2019 года). Из этих 56 уже опубликован один подтвержденный сигнал GW190425. Ученые LIGO и Virgo изучают оставшиеся 54 кандидата.

Наблюдение за GW190412 означает, что подобные системы не так редки, как предсказывали некоторые модели. Следовательно, с учетом дополнительных наблюдений гравитационных волн и растущих каталогов событий в будущем, следует ожидать большего количества таких сигналов. Каждый из них может помочь астрономам лучше понять, как образуются черные дыры и их двойные системы, и пролить новый свет на фундаментальную физику пространства-времени.

Комментарии:

Еще нет комментариев, станьте первым коментатором!
Войдите на зайт или зарегистрируйтесь, чтобы оставлять комментарии!
1
Телескоп Уэбба запечатлел раннее образование галактики

Телескоп Уэбба запечатлел раннее образование галактики

Астрономы из Центра космического рассвета (DAWN) раскрыли природу самой плотной области галактик, наблюдаемой космическим телескопом Джеймса Уэбба в ранней Вселенной.

Ученые считают, что это прародитель массивной галактики, похожей на Млечный Путь, наблюдаемой в то время, когда она все еще собиралась из более мелких галактик. Открытие подтверждает наше понимание того, как формируются галактики. Согласно нынешнему пониманию формирования структур во Вселенной, галактики формируются иерархическим образом, при этом небольшие структуры формируются сначала в очень р...
01.02.23 13:31
0
0
Молекулярные облака продлевают себе жизнь, постоянно собирая себя заново

Молекулярные облака продлевают себе жизнь, постоянно собирая себя заново

Астрономы недавно обнаружили, что гигантские облака молекулярного водорода, место рождения звезд, могут жить десятки миллионов лет, так как отдельные молекулы постоянно разрушаются и собираются заново. Это новое исследование помогает внести важный вклад в понимание общей картины того, как рождаются звезды.

Чтобы создать звезды, сначала нужны гигантские облака молекулярного газообразного водорода. Это резервуары, которые могут подвергнуться катастрофическому коллапсу. При этом могут появиться сразу десятки и даже сотни звезд. Без резервуаров газа невозможно создать звезды, поэтому астрономов особенно интересует, как ведут себя эти облака. Эволюция облаков в галактической среде может рассказать об ист...
31.01.23 08:45
0
1
Ультратонкое покрытие делает солнечные батареи самоочищающимися

Ультратонкое покрытие делает солнечные батареи самоочищающимися

Солнечные панели не могут эффективно работать когда грязные, но их регулярная очистка может занять много времени. Инженеры в Германии разработали ультратонкое покрытие, которое сделает солнечные панели и другие поверхности самоочищающимися.

Солнечная энергия — крупнейший источник возобновляемой энергии, и быстро растет. Но, как можно себе представить, невозможно отправить кого-то со шваброй для очистки миллионов солнечных панелей в каждом парке. В идеале они бы сами очищались, и теперь исследователи из Института Фраунгофера в Германии добились успехов в этой концепции. Команда создала покрытие, которое меняет свою реакцию на воду в ...
30.01.23 13:27
0
0
Метеориты раскрывают вероятное происхождение летучих химических веществ Земли

Метеориты раскрывают вероятное происхождение летучих химических веществ Земли

Метеориты рассказали исследователям о вероятном далеком происхождении летучих химических веществ Земли, некоторые из которых составляют строительные кирпичики жизни.

Они обнаружили, что около половины земных запасов летучего элемента цинка приходится на астероиды, происходящие из внешней части Солнечной системы — части за поясом астероидов, который включает планеты Юпитер, Сатурн и Уран. Предполагается, что из этого материала были получены и другие важные летучие вещества, такие как вода. Летучие вещества — это элементы или соединения, которые переходят из тв...
28.01.23 14:04
0
1
Телескоп Уэбба запечатлел раннее образование галактики

Телескоп Уэбба запечатлел раннее образование галактики

Астрономы из Центра космического рассвета (DAWN) раскрыли природу самой плотной области галактик, наблюдаемой космическим телескопом Джеймса Уэбба в ранней Вселенной.

Ученые считают, что это прародитель массивной галактики, похожей на Млечный Путь, наблюдаемой в то время, когда она все еще собиралась из более мелких галактик. Открытие подтверждает наше понимание того, как формируются галактики. Согласно нынешнему пониманию формирования структур во Вселенной, галактики формируются иерархическим образом, при этом небольшие структуры формируются сначала в очень р...
01.02.23 13:31
0
0
Молекулярные облака продлевают себе жизнь, постоянно собирая себя заново

Молекулярные облака продлевают себе жизнь, постоянно собирая себя заново

Астрономы недавно обнаружили, что гигантские облака молекулярного водорода, место рождения звезд, могут жить десятки миллионов лет, так как отдельные молекулы постоянно разрушаются и собираются заново. Это новое исследование помогает внести важный вклад в понимание общей картины того, как рождаются звезды.

Чтобы создать звезды, сначала нужны гигантские облака молекулярного газообразного водорода. Это резервуары, которые могут подвергнуться катастрофическому коллапсу. При этом могут появиться сразу десятки и даже сотни звезд. Без резервуаров газа невозможно создать звезды, поэтому астрономов особенно интересует, как ведут себя эти облака. Эволюция облаков в галактической среде может рассказать об ист...
31.01.23 08:45
0
0
Метеориты раскрывают вероятное происхождение летучих химических веществ Земли

Метеориты раскрывают вероятное происхождение летучих химических веществ Земли

Метеориты рассказали исследователям о вероятном далеком происхождении летучих химических веществ Земли, некоторые из которых составляют строительные кирпичики жизни.

Они обнаружили, что около половины земных запасов летучего элемента цинка приходится на астероиды, происходящие из внешней части Солнечной системы — части за поясом астероидов, который включает планеты Юпитер, Сатурн и Уран. Предполагается, что из этого материала были получены и другие важные летучие вещества, такие как вода. Летучие вещества — это элементы или соединения, которые переходят из тв...
28.01.23 14:04
0
0
Внутреннее ядро Земли перестало вращаться?

Внутреннее ядро Земли перестало вращаться?

Внутренняя часть нашей планеты — очень загадочное место, и теперь ученые раскрыли новую странную тайну. Согласно новому исследованию, внутреннее ядро Земли недавно перестало вращаться относительно поверхности в рамках многолетнего цикла.

С тысячами километров горных пород на пути трудно получить хорошее представление о том, что именно происходит в центре Земли. Ученым приходится изучать его косвенно, измеряя изменения магнитного поля, древние кристаллы или то, как сейсмические волны от землетрясений распространяются сквозь разные слои. Это помогло геологам узнать новые детали, в том числе то, что ядро могло состоять из суперионног...
26.01.23 10:17
0