РЕКЛАМА

Гравитационно-волновой фон (ГВФ): прорыв в прямом обнаружении

Гравитационная волна was directly detected for the first time in 2015 after a century of its prediction by Einstein’s General Theory of Relativity in 1916. But, the continuous, low frequency гравитационный-wave Background (GWB) that is thought to be present throughout the вселенная непосредственно до сих пор не обнаружен. Исследователи из Североамериканской наногерцовой обсерватории Гравитационные волны (NANOGrav) недавно сообщили об обнаружении низкочастотного сигнала, который может быть «гравитационно-волновым фоном (GWB)».   

Общая теория относительности, предложенная Эйнштейном в 1916 году, предсказывает, что крупные космические события, такие как сверхновая звезда или слияние черных дыр должен производить гравитационные волны которые распространяются через Вселенная. Земля должна быть затоплена гравитационные волны все время со всех сторон, но они остаются незамеченными, потому что к тому времени, когда достигают Земли, они становятся чрезвычайно слабыми. На прямое обнаружение гравитационной ряби потребовалось около столетия, когда в 2015 году команде LIGO-Virgo удалось обнаружить гравитационные волны произведено в результате слияния двух черных дыр расположен на расстоянии 1.3 миллиарда световых лет от Земли (1). Это также означало, что обнаруженная рябь была источником информации о космическом событии, которое произошло около 1.3 миллиарда лет назад.  

С момента первого обнаружения в 2015 году большое количество гравитационная рябь были записаны до настоящего времени. Большинство из них произошло в результате слияния двух черных дыр, немногие из них возникли в результате столкновения двух нейтронных звезд. (2). Все обнаружено гравитационные волны пока носили эпизодический характер, вызванный бинарной парой черных дыр или нейтронные звезды, вращающиеся по спирали, сливающиеся или сталкивающиеся друг с другом (3) и были высокочастотными, коротковолновыми (в диапазоне миллисекунд).   

Однако, поскольку существует возможность большого количества источников гравитационные волны в вселенная отсюда много гравитационные волны вместе со всего мира вселенная may be continuously passing through the earth all the time forming a background or noise. This should be continuous, random and of low frequency small wave. It is estimated that some part of it may even have originated from the Big Bang. Called гравитационный-wave Background (GWB), this has not been detected so far (3).  

Но мы, возможно, находимся на пороге прорыва, считают исследователи Североамериканской наногерцовой обсерватории. Гравитационные волны (NANOGrav) сообщили об обнаружении низкочастотного сигнала, который может быть «гравитационно-волновым фоном» (GWB). (4,5,6).  

В отличие от команды LIGO-virgo, которая обнаружила гравитационная волна из отдельных пар черных дырКоманда НАНОГрав искала настойчивые, шумные, «комбинированные» гравитационная волна созданные в течение очень длительного периода времени бесчисленными черные дыры в вселенная. Основное внимание уделялось «очень длинным волнам» гравитационная волна на другом конце «спектра гравитационных волн».

В отличие от света и других электромагнитных излучений, гравитационные волны нельзя наблюдать непосредственно в телескоп.  

Команда NANOGrav выбрала миллисекунды пульсары (MSP), которые вращаются очень быстро и имеют долговременную стабильность. От этих импульсников исходит устойчивый образец света, который должен быть изменен гравитационной волной. Идея заключалась в том, чтобы наблюдать и контролировать ансамбль ультрастабильных миллисекундных пульсаров (MSP) на предмет коррелирующих изменений во времени прибытия сигналов на Землю, создавая, таким образом, «Galaxy«размерный» детектор гравитационных волн внутри нашего собственного галактика. The team created a pulsar timing array by studying 47 of such pulsars. The Arecibo Observatory and the Green Bank Telescope were the радио telescopes used for the measurements.   

Набор данных, полученных к настоящему времени, включает 47 MSP и более 12.5 лет наблюдений. Исходя из этого, невозможно окончательно доказать прямое обнаружение GWB, хотя обнаруженные низкочастотные сигналы в значительной степени указывают на это. Возможно, следующим шагом будет включение большего количества пульсаров в массив и их изучение в течение более длительного периода времени для повышения чувствительности.  

изучить вселенная, scientists were exclusively dependant on electromagnetic radiations like light, X-ray, радио wave etc. Being completely unrelated to electromagnetic radiation, detection of gravitational in 2015 opened a new window of opportunity to scientists to study celestial bodies and understanding the вселенная особенно те небесные события, которые невидимы для электромагнитных астрономов. Кроме того, в отличие от электромагнитного излучения, гравитационные волны не взаимодействуют с материей, поэтому распространяются практически беспрепятственно, неся без каких-либо искажений информацию о своем происхождении и источнике.(3)

Обнаружение гравитационно-волнового фона (GWB) еще больше расширит возможности. Возможно, даже станет возможным обнаружить волны, возникающие в результате Большого взрыва, что поможет нам понять происхождение вселенная лучше.

Ссылки:  

  1. Кастельвекки Д., Витце А., 2016. Наконец-то нашли гравитационные волны Эйнштейна. Новости природы 11 февраля 2016 г. DOI: https://doi.org/10.1038/nature.2016.19361  
  1. Кастельвекки Д., 2020. Что 50 гравитационно-волновых событий говорят о Вселенной. Новости природы опубликованы 30 октября 2020 г. DOI: https://doi.org/10.1038/d41586-020-03047-0  
  1. LIGO 2021. Источники и типы гравитационных волн. Доступно в Интернете по адресу https://www.ligo.caltech.edu/page/gw-sources Доступ 12 января 2021 г. 
  1. Сотрудничество «НАНОГрав», 2021. «НАНОГрав» обнаруживает возможные «первые подсказки» низкочастотного фона гравитационных волн. Доступно в Интернете по адресу http://nanograv.org/press/2021/01/11/12-Year-GW-Background.html Доступ 12 января 2021 г. 
  1. Сотрудничество NANOGrav 2021. Пресс-брифинг - Поиск гравитационно-волнового фона через 12.5 лет данных NANOGrav. 11 января 2021 г. Доступно на сайте http://nanograv.org/assets/files/slides/AAS_PressBriefing_Jan’21.pdf  
  1. Арзуманян З. и др., 2020. Набор данных NANOGrav за 12.5 лет: поиск изотропного стохастического гравитационно-волнового фона. Письма в астрофизическом журнале, том 905, номер 2. DOI: https://doi.org/10.3847/2041-8213/abd401  

Умеш Прасад
Умеш Прасад
Научный журналист | Основатель-редактор журнала Scientific European

Подписка на рассылку

Быть в курсе всех последних новостей, предложений и специальных объявлений.

Самые популярные статьи

Временные рекомендации ВОЗ по использованию однократной вакцины Janssen Ad26.COV2.S (COVID-19)

Разовая доза вакцины может быстро увеличить охват вакцинацией ...

Космическая биодобыча: приближение к населенным пунктам за пределами Земли

Результаты эксперимента BioRock показывают, что бактерии поддерживали добычу полезных ископаемых...

Как таинственные области «темной материи» человеческого генома влияют на наше здоровье?

Проект «Геном человека» показал, что примерно 1-2% наших...
- Реклама -
94,489ПоклонникиПодобно
47,677ПодписчикиПодписаться
1,772ПодписчикиПодписаться
30ПодписчикиПодписаться