Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

GW150914
LIGO измерение гравитационных волн.svg
Измерение гравитационных волн с помощью LIGO детекторами Ливингстона (справа) и Хэнфорда (слева) в сравнении с теоретическими предсказанными значениями
Прочие обозначенияGW150914
Тип событияСобытие гравитационной волны Отредактируйте это в Викиданных
Дата14 сентября 2015 г. Отредактируйте это в Викиданных
Продолжительность0,2 секунды Отредактируйте это в Викиданных
ИнструментLIGO Отредактируйте это в Викиданных
Расстояние410+160
-180 Mpc [1]
Красное смещение0,093+0,030
-0,036[1]
Общий выход энергии3.0+0,5
−0,5 M ☉ × c 2 [2] [примечание 1]
С последующимGW151226 Отредактируйте это в Викиданных
Страница общин Связанные СМИ на Викискладе?
[ редактировать в Викиданных ]

Первое непосредственное наблюдение гравитационных волн было принято 14 сентября 2015 года и было объявлено в LIGO и Деве сотрудничества 11 февраля 2016 года [3] [4] [5] Ранее гравитационные волны были выведены лишь косвенно, через их влияние на синхронизация пульсаров в двойных звездных системах. Форма волны , обнаруженная обеими обсерваториями LIGO, [6] соответствовала предсказаниям общей теории относительности [7] [8] [9] для гравитационной волны, исходящей из внутренней спирали.и слияние из пары черных дыр в размере около 36 и 29 солнечных масс и последующей «» конечной стадии единой в результате черной дыры. [примечание 2] Сигнал получил название GW150914 (от « G ravitational W ave» и даты наблюдения 20 15 - 09 - 14 ). [3] [11] Это было также первое наблюдение двойного слияния черных дыр, продемонстрировавшее как существование двойных систем черных дыр звездной массы , так и тот факт, что такое слияние могло произойти в пределах нынешнего возраста Вселенной .

Это первое прямое наблюдение было отмечено во всем мире как замечательное достижение по многим причинам. Попытки напрямую доказать существование таких волн продолжались более пятидесяти лет, и эти волны настолько малы, что сам Альберт Эйнштейн сомневался, что их когда-либо можно будет обнаружить. [12] [13] Волны, испускаемые катастрофическим слиянием GW150914, достигли Земли в виде ряби в пространстве-времени, которая изменила длину 4-километрового рукава LIGO на тысячную ширины протона , [11] пропорционально эквивалентно изменению расстояние до ближайшей звезды за пределами Солнечной системы на ширину волоса. [14] [примечание 3] Энергия, высвобождаемая двойной системой при ее объединении и слиянии, была огромной, с энергией 3.0+0,5
−0,5 c 2 массы Солнца (5,3+0,9
-0,8× 10 47 джоулей или5300+900
−800 враги ) в целом излучаются как гравитационные волны, достигая максимальной скорости излучения в последние несколько миллисекунд, составляющих около3,6+0,5
−0,4× 10 49 Вт - уровень, превышающий суммарную мощность всего света, излучаемого всеми звездами в наблюдаемой Вселенной . [3] [4] [15] [16] [примечание 4]

Наблюдение подтверждает последнее оставшееся прямо не обнаруженное предсказание общей теории относительности и подтверждает ее предсказания об искажении пространства-времени в контексте крупномасштабных космических событий (известных как испытания сильного поля ). Это также было провозглашено началом новой эры гравитационно-волновой астрономии , которая даст возможность наблюдать бурные астрофизические события, которые ранее были невозможны, и потенциально позволит напрямую наблюдать за самой ранней историей Вселенной . [3] [18] [19] [20] [21] 15 июня 2016 года было объявлено еще о двух обнаружениях гравитационных волн, сделанных в конце 2015 года. [22] Еще восемь наблюденийбыли сделаны в 2017 году, в том числе GW170817 , первое наблюдаемое слияние двойных нейтронных звезд , которое также наблюдалось в электромагнитном излучении .

Гравитационные волны [ править ]

Основная статья: Гравитационная волна
Воспроизвести медиа
Видео-симуляция, показывающая искривление пространства-времени и гравитационных волн, возникающих во время заключительного вдоха, слияния и разрушения двойной системы черной дыры GW150914. [23]

Альберт Эйнштейн первоначально предсказал существование гравитационных волн в 1916 году [24] [25] на основе своей общей теории относительности . [26] Общая теория относительности интерпретирует гравитацию как следствие искажений в пространстве-времени , вызванных массой . Таким образом, Эйнштейн также предсказал, что события в космосе вызовут «рябь» в пространстве-времени - искажения самого пространства-времени, - которые распространятся вовне, хотя они будут настолько незначительными, что их будет почти невозможно обнаружить с помощью любой из предусмотренных технологий. в это время. [13]Также было предсказано, что объекты, движущиеся по орбите, будут терять энергию по этой причине (следствие закона сохранения энергии ), поскольку некоторая энергия будет выделяться в виде гравитационных волн, хотя это будет незначительно мало для всех, кроме большинства крайние случаи. [27]

Один из случаев, когда гравитационные волны будут наиболее сильными, - это заключительные моменты слияния двух компактных объектов, таких как нейтронные звезды или черные дыры . На протяжении миллионов лет двойные нейтронные звезды и двойные черные дыры теряют энергию, в основном за счет гравитационных волн, и в результате они по спирали сближаются друг с другом. В самом конце этого процесса два объекта достигнут экстремальных скоростей, и за последнюю долю секунды их слияния значительная часть их массы теоретически будет преобразована в гравитационную энергию и распространится наружу в виде гравитационных волн [28]. ]позволяя больший, чем обычно, шанс обнаружения. Однако, поскольку было мало что известно о количестве компактных двойных систем во Вселенной и достижение этой конечной стадии может быть очень медленным, было мало уверенности относительно того, как часто могут происходить такие события. [29]

Наблюдение [ править ]

Основные статьи: обнаружение гравитационных волн , гравитационно-волновая астрономия и список наблюдений за гравитационными волнами.
Воспроизвести медиа
Компьютерное моделирование замедленного движения двойной системы черной дыры GW150914, увиденное ближайшим наблюдателем, в течение 0,33 с после ее последнего спирального движения, слияния и остановки. Звездное поле за черными дырами сильно искажается и, кажется, вращается и перемещается из-за сильного гравитационного линзирования , поскольку само пространство-время искажается и увлекается вращающимися черными дырами. [23]

Гравитационные волны могут быть обнаружены косвенно - путем наблюдения небесных явлений, вызванных гравитационными волнами, - или более непосредственно с помощью таких инструментов, как наземный LIGO или планируемый космический инструмент LISA . [30]

Косвенное наблюдение [ править ]

Свидетельства гравитационных волн были впервые получены в 1974 году в результате движения системы двойной нейтронной звезды PSR B1913 + 16 , в которой одна из звезд представляет собой пульсар, который излучает электромагнитные импульсы на радиочастотах с точными регулярными интервалами во время вращения. Рассел Халс и Джозеф Тейлор , открывшие звезды, также показали, что со временем частота импульсов укорачивается, и что звезды постепенно движутся по спирали навстречу друг другу с потерей энергии, которая близко соответствует предсказанной энергии, которая будет излучаться гравитационным излучением. волны. [31] [32] За эту работу Халс и Тейлор были удостоены Нобелевской премии по физике в 1993 году. [33]Дальнейшие наблюдения этого пульсара и другие в нескольких системах (например, двойной пульсар система PSR J0737-3039 ) также согласуются с общей теорией относительности с высокой точностью. [34] [35]

Прямое наблюдение [ править ]

Основные статьи: Гравитационно-волновая обсерватория и LIGO
Северное отделение Гравитационно-волновой обсерватории LIGO Hanford .

Прямое наблюдение гравитационных волн было невозможно в течение многих десятилетий после того, как они были предсказаны, из-за незначительного эффекта, который необходимо было бы обнаружить и отделить от фона вибраций, присутствующих повсюду на Земле. Метод, называемый интерферометрией, был предложен в 1960-х годах, и в конечном итоге технология была развита в достаточной степени, чтобы этот метод стал возможным.

В нынешнем подходе, используемом LIGO, лазерный луч разделяется, и две половины рекомбинируют после прохождения разных путей. Изменения длины путей или времени, необходимого для двух разделенных лучей, вызванные эффектом проходящих гравитационных волн, чтобы достичь точки, где они рекомбинируют, проявляются как « биения ». Такой метод чрезвычайно чувствителен к крошечным изменениям расстояния или времени, необходимого для прохождения двух путей. Теоретически интерферометр с плечами длиной около 4 км мог бы обнаружить изменение пространства-времени - крошечную долю размера одного протона.- как гравитационная волна достаточной силы, прошедшая через Землю откуда-то еще. Этот эффект будет заметен только для других интерферометров аналогичного размера, таких как Virgo , GEO 600 и планируемые детекторы KAGRA и INDIGO . На практике потребуются по крайней мере два интерферометра, потому что любая гравитационная волна будет обнаружена на обоих из них, но другие виды возмущений, как правило, не будут присутствовать на обоих. Этот метод позволяет отличить искомый сигнал от шума . Этот проект был основан в 1992 году как Гравитационно-волновая обсерватория с лазерным интерферометром (LIGO).. Оригинальные инструменты были модернизированы между 2010 и 2015 годами (до Advanced LIGO), что дало увеличение примерно в 10 раз их первоначальной чувствительности. [36]

LIGO совместно управляет двумя гравитационно-волновыми обсерваториями , расположенными на расстоянии 3002 км (1865 миль) друг от друга: обсерваторией LIGO Livingston ( 30 ° 33′46,42 ″ с.ш., 90 ° 46′27,27 ″ з.д. / 30,5628944 ° с.ш. 90,7742417 ° з.д. / 30.5628944; -90.7742417 ) в Ливингстоне, штат Луизиана , и обсерваторией LIGO Hanford, на территории Хэнфордского министерства энергетики ( 46 ° 27′18,52 ″ с.ш., 119 ° 24′27,56 ″ з.д. ) недалеко от Ричленда, Вашингтон . Крошечные сдвиги в длине их рук постоянно сравниваются, и существенные закономерности, которые, кажется, возникают синхронно, отслеживаются, чтобы определить, могла ли быть обнаружена гравитационная волна или это была какая-то другая причина.  / 46,4551444 ° с.ш.119,4076556 ° з.д. / 46.4551444; -119,4076556

Первоначальные операции LIGO в период с 2002 по 2010 год не выявили никаких статистически значимых событий, которые можно было бы подтвердить как гравитационные волны. За этим последовало многолетнее отключение, а детекторы были заменены значительно улучшенными версиями "Advanced LIGO". [37]   В феврале 2015 года два передовых детектора были переведены в инженерный режим, в котором инструменты работают полностью с целью тестирования и подтверждения их правильного функционирования перед использованием в исследованиях [38] с официальными научными наблюдениями из-за начнется 18 сентября 2015 года. [39]

Во время разработки и первоначальных наблюдений LIGO было сделано несколько «слепых инъекций» поддельных сигналов гравитационных волн, чтобы проверить способность исследователей идентифицировать такие сигналы. Чтобы защитить эффективность слепых инъекций, только четыре ученых LIGO знали, когда были такие инъекции, и эта информация была раскрыта только после того, как исследователи тщательно проанализировали сигнал. [40] 14 сентября 2015 года, когда LIGO работал в инженерном режиме, но без ввода каких-либо слепых данных, прибор сообщил о возможном обнаружении гравитационных волн. Обнаруженному событию было присвоено имя GW150914. [41]

GW150914 событие [ править ]

Обнаружение событий [ править ]

GW150914 был обнаружен детекторами LIGO в Хэнфорде, штат Вашингтон , и Ливингстоне, Луизиана , США, в 09:50:45 UTC 14 сентября 2015 года. [4] [11] Детекторы LIGO работали в «инженерном режиме», что означает что они работают в полную силу, но еще не начали формальную фазу "исследования" (которая должна была начаться через три дня, 18 сентября), поэтому первоначально возник вопрос, были ли сигналы реальными обнаружениями или смоделированными данными для тестирования целей, прежде чем было установлено, что это не тесты. [42]

Сигнала чирпа длилась более 0,2 секунды, и увеличение по частоте и амплитуде в течение примерно 8 циклов от 35 Гц до 250 Гц. [3] Сигнал находится в слышимом диапазоне и был описан как напоминающий «щебетание» птицы ; [4] астрофизики и другие заинтересованные стороны во всем мире взволнованно ответили, имитируя сигнал в социальных сетях после объявления об открытии. [4] [43] [44] [45] (Частота увеличивается, потому что каждая орбита заметно быстрее, чем предыдущая, в последние моменты перед слиянием.)

О срабатывании триггера, указывающего на возможное обнаружение, было сообщено в течение трех минут после получения сигнала с использованием методов быстрого («онлайн») поиска, которые обеспечивают быстрый первоначальный анализ данных от детекторов. [3] После первоначального автоматического оповещения в 09:54 по Гринвичу последовательность внутренних электронных писем подтвердила, что никаких запланированных или внеплановых инъекций не было, и что данные выглядят чистыми. [40] [46] После этого остальная часть сотрудничающей команды была быстро проинформирована о предварительном обнаружении и его параметрах. [47]

Более подробный статистический анализ сигнала и данных за 16 дней с 12 сентября по 20 октября 2015 г. идентифицировал GW150914 как реальное событие с оценочной значимостью не менее 5,1 сигма [3] или уровнем достоверности 99,99994%. [48] Соответствующие пики волн наблюдались в Ливингстоне за семь миллисекунд до того, как они достигли Хэнфорда. Гравитационные волны распространяются со скоростью света , и несоответствие согласуется со временем прохождения света между двумя точками. [3] Волны двигались со скоростью света более миллиарда лет. [49]

Во время события детектор гравитационных волн Virgo (недалеко от Пизы, Италия) был отключен и подвергался модернизации; если бы он был в сети, он, вероятно, был бы достаточно чувствительным, чтобы также обнаружить сигнал, что значительно улучшило бы позиционирование события. [4] GEO600 (недалеко от Ганновера , Германия) оказался недостаточно чувствительным, чтобы обнаружить сигнал. [3] Следовательно, ни один из этих детекторов не смог подтвердить сигнал, измеренный детекторами LIGO. [4]

Астрофизическое происхождение [ править ]

Моделирование слияния черных дыр, излучающих гравитационные волны

Это событие произошло на светимость расстоянии от440+160
-180 мегапарсек [1] : 6 (определяется амплитудой сигнала), [4] или1,4 ± 0,6 млрд световых лет , что соответствует космологического красного смещения из0,093+0,030
-0,036(90% вероятных интервалов ). Анализ сигнала вместе с предполагаемым красным смещением показал, что он был произведен слиянием двух черных дыр с массами35 год+5
−3 раз и 30+3
−4раз больше массы Солнца (в исходном кадре), в результате чего черная дыра после слияния62+4
−3солнечные массы. [1] : 6 масса-энергия из недостающим3,0 ± 0,5 массы Солнца излучались в виде гравитационных волн. [3]

В течение последних 20 миллисекунд слияния мощность излучаемых гравитационных волн достигла пика около 3,6 × 10 49  Вт или 526 дБм - в 50 раз больше [50], чем объединенная мощность всего света, излучаемого всеми звездами в наблюдаемой Вселенной . [3] [4] [15] [16]

В течение 0,2-секундной длительности обнаруживаемого сигнала относительная тангенциальная (орбитальная) скорость черных дыр увеличилась с 30% до 60% скорости света . Орбитальная частота 75 Гц (половина частоты гравитационной волны) означает, что к моменту слияния объекты вращались друг вокруг друга на расстоянии всего 350 км. Изменения фазы в поляризации сигнала позволили рассчитать орбитальную частоту объектов и вместе с амплитудойи характер сигнала, позволивший вычислить их массы и, следовательно, их экстремальные конечные скорости и орбитальное расстояние (расстояние друг от друга), когда они слились. Эта информация показывала, что объекты должны были быть черными дырами, поскольку любые другие известные объекты с такими массами были бы физически больше и, следовательно, слились бы до этой точки или не достигли бы таких скоростей на такой маленькой орбите. Наивысшая наблюдаемая масса нейтронной звезды составляет две массы Солнца, с консервативным верхним пределом для массы стабильной нейтронной звезды трех масс Солнца, так что пара нейтронных звезд не имела бы достаточной массы для объяснения слияния (если только не экзотические альтернативы существуют, например, бозонные звезды ), [2] [3] в то время как черная дыра-Пара нейтронных звезд слилась бы раньше, в результате чего конечная орбитальная частота была не такой высокой. [3]

Распад формы волны после ее пика соответствовал затухающим колебаниям черной дыры, когда она расслаблялась до окончательной объединенной конфигурации. [3] Хотя инспиральное движение компактных двойных систем может быть хорошо описано с помощью постньютоновских расчетов , [51] стадия слияния сильных гравитационных полей может быть решена только в полном объеме с помощью крупномасштабных численных симуляций относительности . [52] [53] [54]

В улучшенной модели и анализе обнаружено, что объект после слияния представляет собой вращающуюся черную дыру Керра с параметром вращения0,68+0,05
-0,06, [1] то есть с 2/3 максимально возможного углового момента для его массы.

Две звезды, которые сформировали две черные дыры, вероятно, образовались примерно через 2 миллиарда лет после Большого взрыва с массой от 40 до 100 масс Солнца . [55] [56]

Местоположение в небе [ править ]

Инструменты гравитационных волн - это мониторы всего неба с небольшой способностью пространственно разрешать сигналы. Сеть таких инструментов необходима для определения местоположения источника в небе посредством триангуляции . Только с двумя инструментами LIGO в режиме наблюдений местоположение источника GW150914 могло быть ограничено только дугой на небе. Это было сделано путем анализа6.9+0,5
−0,4время задержки мс, а также согласованность амплитуды и фазы на обоих детекторах. Этот анализ производится надежная область 150 града 2 с вероятностью 50% или 610 градом 2 с вероятностью 90% , расположенных в основном в южной небесной полусфере , [2] : 7 : Рис 4 в грубом направлении (но гораздо дальше, чем) Магеллановы облака . [4] [11]

Для сравнения, площадь созвездия Ориона составляет 594 градуса 2 . [57]

Совпадающее гамма-наблюдение [ править ]

Космический гамма-телескоп Ферми сообщил, что его прибор для мониторинга гамма-всплесков (GBM) обнаружил слабый гамма-всплеск с энергией выше 50 кэВ, начавшийся через 0,4 секунды после события LIGO и с областью неопределенности положения, перекрывающей область неопределенности при наблюдении LIGO. Команда Fermi подсчитала, что вероятность того, что такое событие является результатом совпадения или шума, составляет 0,22%. [58] Однако гамма-всплеск не ожидался, и наблюдения ИНТЕГРАЛИнструмент SPI-ACS телескопа всего неба показал, что любое энергетическое излучение в гамма-лучах и жестком рентгеновском излучении от события составляло менее одной миллионной энергии, излучаемой в виде гравитационных волн, что «исключает возможность того, что событие связано с существенными гамма-излучение, направленное на наблюдателя ». Если бы сигнал, наблюдаемый Fermi GBM, был действительно астрофизическим, INTEGRAL показал бы четкое обнаружение при значении на 15 сигма выше фонового излучения. [59] AGILE космический телескоп также не обнаруживает гамма-аналог события. [60]

В последующем анализе независимой группы, опубликованном в июне 2016 года, был разработан другой статистический подход для оценки спектра переходного процесса гамма-излучения. Он пришел к выводу, что данные Fermi GBM не показали свидетельств гамма-всплеска и были либо фоновым излучением, либо переходным процессом альбедо Земли в 1-секундной шкале времени. [61] [62] Опровержение этого последующего анализа, однако, указывало на то, что независимая группа исказила анализ исходного документа Fermi GBM Team и, следовательно, неверно истолковала результаты исходного анализа. Опровержение подтвердило, что вероятность ложного совпадения рассчитывается эмпирически и не опровергается независимым анализом. [63] [64]

Ожидается, что слияния черных дыр, которые, как считается, привели к возникновению гравитационно-волновых событий, вызовут гамма-всплески, поскольку двойные черные дыры звездной массы не будут иметь большого количества вращающегося по орбите вещества. Ави Лоеб предположил, что если массивная звезда быстро вращается, центробежная сила, возникающая во время ее коллапса, приведет к образованию вращающегося стержня, который распадается на два плотных сгустка материи с гантелевой конфигурацией, которая становится двойной черной дырой, и в конце коллапса звезды это вызывает гамма-всплеск. [65] [66] Леб предполагает, что задержка в 0,4 секунды - это время, за которое гамма-всплеск пересек звезду по сравнению с гравитационными волнами. [66] [67]

Другие последующие наблюдения [ править ]

Реконструированная область источника была нацелена на последующие наблюдения, охватывающие длины волн радио , оптического , ближнего инфракрасного , рентгеновского и гамма-излучения, а также поиск совпадающих нейтрино . [2] Однако, поскольку LIGO еще не приступила к научным исследованиям, уведомление других телескопов было отложено. [ необходима цитата ]

АНТАРЕС телескоп не выявил кандидатов нейтрино в пределах ± 500 секунд GW150914. IceCube нейтринной обсерватории обнаружены три кандидата нейтрино в пределах ± 500 секунд GW150914. Одно событие было обнаружено в южном небе и два в северном небе. Это соответствовало ожидаемым уровням обнаружения фона. Ни один из кандидатов не соответствовал 90% -ной вероятности слияния. [68] Хотя нейтрино не было обнаружено, отсутствие таких наблюдений ограничило испускание нейтрино от этого типа гравитационно-волнового события. [68]

Наблюдения Миссии Swift Gamma-Ray Burst за близлежащими галактиками в районе обнаружения через два дня после события не обнаружили никаких новых источников рентгеновского, оптического или ультрафиолетового излучения. [69]

Объявление [ править ]

«Наблюдение за гравитационными волнами от двойного слияния черных дыр» перенаправляется сюда. Для других событий см. Список наблюдений за гравитационными волнами .
Объявление GW150914 -
нажмите, чтобы получить доступ

Объявление об обнаружении было сделано 11 февраля 2016 года [4] на пресс-конференции в Вашингтоне, округ Колумбия, Дэвидом Рейтце , исполнительным директором LIGO, [6] с группой в составе Габриэлы Гонсалес , Райнера Вайса и Кипа Торна из LIGO , и Франс А. Кордова , директор NSF . [4] Барри Бэриш выступил с первой презентацией этого открытия перед научной аудиторией одновременно с публичным объявлением. [70]

Первоначальный анонс документ был опубликован в ходе пресс - конференции в Physical Review Letters , , [3] с последующими документы либо опубликованы вскоре после [19] или непосредственно доступны в допечатной форме. [71]

Награды и признание [ править ]

В мае 2016 года полное сотрудничество, в частности Рональд Древер , Кип Торн и Райнер Вайс , получили Специальную премию за прорыв в фундаментальной физике за наблюдение гравитационных волн. [72] Древер, Торн, Вайс и группа открытий LIGO также получили премию Грубера в области космологии . [73] Древер, Торн и Вайс также были удостоены премии Шоу в области астрономии [74] [75] за 2016 год и премии Кавли за 2016 год в области астрофизики. [76] Бариш был награжден премией Энрико Ферми 2016 года от Итальянского физического общества.(Società Italiana di Fisica). [77] В январе 2017 года пресс-секретарь LIGO Габриэла Гонсалес и команда LIGO были удостоены премии Бруно Росси 2017 года . [78]

Нобелевская премия по физике 2017 года была присуждена Райнеру Вайсу, Барри Баришу и Кипу Торну «за решающий вклад в создание детектора LIGO и наблюдение гравитационных волн». [79]

Последствия [ править ]

Это наблюдение было объявлено началом революционной эры гравитационно-волновой астрономии . [80] До этого обнаружения астрофизики и космологи могли проводить наблюдения на основе электромагнитного излучения (включая видимый свет, рентгеновские лучи, микроволновые, радиоволны, гамма-лучи) и частиц, подобных сущностям ( космические лучи , звездные ветры , нейтрино. , и так далее). У них есть существенные ограничения - свет и другое излучение могут не испускаться многими видами объектов, а также могут быть скрыты или скрыты за другими объектами. Такие объекты, как галактики и туманности, также могут поглощать, переизлучать или изменять свет, генерируемый внутри или позади них, и компактные звезды.или экзотические звезды могут содержать материал, который является темным и безмолвным для радиосвязи, и в результате мало доказательств их присутствия, кроме как через их гравитационное взаимодействие. [81] [82]

Ожидания относительно обнаружения будущих событий двоичного слияния [ править ]

15 июня 2016 года группа LIGO объявила о наблюдении другого сигнала гравитационной волны, получившего название GW151226 . [83] Advanced LIGO был предсказан для обнаружения еще пяти слияний черных дыр, таких как GW150914, в своей следующей кампании наблюдений с ноября 2016 года по август 2017 года (их оказалось семь ), а затем 40 слияний двойных звезд каждый год, в дополнение к неизвестное количество более экзотических источников гравитационных волн, некоторые из которых не могут быть предусмотрены современной теорией. [11]

Ожидается, что запланированные обновления удвоят отношение сигнал / шум, увеличивая объем пространства, в котором могут быть обнаружены такие события, как GW150914, в десять раз. Кроме того, Advanced Virgo, KAGRA и, возможно, третий детектор LIGO в Индии расширит сеть и значительно улучшит восстановление положения и оценку параметров источников. [3]

Космическая антенна с лазерным интерферометром (LISA) - это предлагаемая космическая программа наблюдения для обнаружения гравитационных волн. С предлагаемым диапазоном чувствительности LISA, сливающиеся двойные системы, такие как GW150914, можно будет обнаружить примерно за 1000 лет до их слияния, обеспечивая класс ранее неизвестных источников для этой обсерватории, если они существуют в пределах примерно 10 мегапарсек. [19] LISA Pathfinder , миссия LISA по развитию технологий, была запущена в декабре 2015 года и продемонстрировала, что миссия LISA осуществима. [84]

Текущая модель предсказывает, что LIGO будет обнаруживать примерно 1000 слияний черных дыр в год после того, как достигнет полной чувствительности, запланированной на 2020 год. [55] [56]

Уроки звездной эволюции и астрофизики [ править ]

Массы двух черных дыр до слияния дают информацию об эволюции звезд . Обе черные дыры были более массивными, чем ранее обнаруженные черные дыры звездной массы , которые были выведены из рентгеновских двойных наблюдений. Это означает, что звездные ветры от их звезд-прародителей должны были быть относительно слабыми, и поэтому металличность (массовая доля химических элементов, более тяжелых, чем водород и гелий) должна была быть меньше примерно половины солнечного значения. [19]

Тот факт, что черные дыры до слияния присутствовали в двойной звездной системе, а также тот факт, что система была достаточно компактной, чтобы слиться в пределах возраста Вселенной, ограничивают сценарии эволюции двойной звезды или динамического образования , в зависимости от того, как образовалась двойная черная дыра. Значительное количество черных дыр должно получить низкий натальный толчок (скорость, которую черная дыра приобретает при ее образовании в событии сверхновой с коллапсом ядра ), в противном случае черная дыра, образующаяся в двойной звездной системе, будет выброшена, и событие, подобное GW, будет предотвратил. [19] Выживание таких двойных систем за счет общих фаз высокого вращения массивных звезд-прародителей может быть необходимо для их выживания.[ требуется пояснение ] Большинство последних прогнозов моделей черной дыры соответствуют этим дополнительным ограничениям. [ необходима цитата ]

Обнаружение события слияния GW увеличивает нижний предел скорости таких событий и исключает определенные теоретические модели, которые предсказывали очень низкие скорости менее 1 Гпк −3 год −1 (одно событие на кубический гигапарсек в год). [3] [19] Анализ привел к снижению предыдущего верхнего предела скорости для таких событий, как GW150914 с ~ 140 Гпк −3 год −1 до17+39
−13 Гпк −3 год −1 . [85]

Влияние на будущие космологические наблюдения [ править ]

Измерение формы и амплитуды гравитационных волн от слияния черных дыр позволяет точно определить расстояние до них. Накопление данных о слиянии черных дыр из космологически далеких событий может помочь создать более точные модели истории расширения Вселенной и природы темной энергии, которая на нее влияет. [86] [87]

Самая ранняя Вселенная непрозрачна, так как тогда космос был настолько энергичным, что большая часть вещества была ионизирована, а фотоны рассеивались свободными электронами. [88] Однако эта непрозрачность не повлияла бы на гравитационные волны с того времени, поэтому, если бы они возникли на уровнях, достаточно сильных, чтобы их можно было обнаружить на таком расстоянии, это позволило бы через окно наблюдать за космосом за пределами текущей видимой Вселенной . Таким образом, гравитационно-волновая астрономия когда-нибудь позволит напрямую наблюдать за самой ранней историей Вселенной . [3] [18] [19] [20] [21]

Тесты общей теории относительности [ править ]

Основная статья: Тесты общей теории относительности

Предполагаемые фундаментальные свойства, масса и спин, черной дыры после слияния соответствовали свойствам двух черных дыр до слияния, следуя предсказаниям общей теории относительности. [7] [8] [9] Это первая проверка общей теории относительности в режиме очень сильного поля . [3] [18] Нет доказательств против предсказаний общей теории относительности. [18]

В этом сигнале была ограничена возможность исследовать более сложные взаимодействия общей теории относительности, такие как хвосты, возникающие в результате взаимодействий между гравитационной волной и искривленным пространственно-временным фоном. Несмотря на то, что это умеренно сильный сигнал, он намного меньше, чем у систем двойных пульсаров. В будущем более сильные сигналы в сочетании с более чувствительными детекторами могут быть использованы для изучения сложных взаимодействий гравитационных волн, а также для улучшения ограничений на отклонения от общей теории относительности. [18]

Скорость гравитационных волн и ограничение на возможную массу гравитона [ править ]

Общая теория относительности предсказывает скорость гравитационных волн ( v g ) как скорость света ( c ). [89] Степень любого отклонения от этого соотношения может быть параметризована массой гипотетического гравитона . Гравитон - это имя, данное элементарной частице , которая в квантовых теориях гравитации действует как носитель силы гравитации . Ожидается, что он будет безмассовым, если, как кажется, гравитация имеет бесконечный диапазон. (Это связано с тем, что чем массивнее калибровочный бозон , тем короче диапазон действия связанной силы; как и в случае с бесконечным диапазоном электромагнетизма, что связано с безмассовым фотоном , бесконечный диапазон силы тяжести означает, что любая ассоциированная с ней частица, несущая силу, также была бы безмассовой.) Если бы гравитон не был безмассовым, гравитационные волны распространялись бы ниже скорости света, а более низкие частоты ( ƒ ) были бы медленнее чем более высокие частоты, что приводит к рассеиванию волн от события слияния. [18] Такой дисперсии не наблюдалось. [18] [28] Наблюдения за инспиралем немного улучшают (нижний) верхний предел массы гравитона от наблюдений Солнечной системы до2,1 × 10 -58  кг , что соответствует1,2 × 10 −22  эВ / c 2 или длина волны Комптона ( λ g ) более 10 13 км, примерно 1 световой год. [3] [18] Используя самую низкую наблюдаемую частоту 35 Гц, это переводится к нижнему пределу для v g , так что верхний предел для 1- v g / c составляет ~ 4 × 10 −19 . [примечание 5]

См. Также [ править ]

  • Гравитационно-волновая астрономия
  • Гравитационно-волновая обсерватория
  • Список наблюдений за гравитационными волнами

Примечания [ править ]

  1. ^ c 2 M ☉ составляет примерно 1,8 × 10 3  foe ; 1,8 × 10 47  Дж ; 1,8 × 10 54  эрг ; 4,3 × 10 46  кал ; 1,7 × 10 44  БТЕ ; 5,0 × 10 40  кВтч , или 4,3 × 10 37 тонн в тротиловом эквиваленте .
  2. ^ Фаза кольцевания - это превращение объединенной черной дыры в сферу. [10]
  3. ^ Диаметр протона ~ 1,68–1,74  фемтометра (1,68–1,74 × 10 - 15 м); отношение протон / 1000/4000 м = ~ 4 × 10 - 22 ; ширина человеческого волоса ~ 0,02–0,04 миллиметра (0,02–0,04 × 10 - 3 м); расстояние до Проксимы Центавра ~ 4,423 световых года (4,184 × 10 16  м); отношение волос / расстояние до звезды = 5–10 × 10 - 22
  4. ^ Поскольку гравитационные волны почти никогда не взаимодействуют с материей, воздействие гравитационных волн на человека, находящегося всего в одной а.е. от события слияния, было бы чрезвычайно незначительным и незамеченным. [17]
  5. ^ На основании, полученном из статьи «Тесты общей теории относительности ...» (стр. 13, «Таким образом, у нас есть ...») и соотношении Планка – Эйнштейна . [18]

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c d e Научное сотрудничество LIGO и Сотрудничество Девы (2016). «Улучшенный анализ GW150914 с использованием модели формы волны с полной прецессией вращения». Physical Review X . 6 (4): 041014. arXiv : 1606.01210 . Bibcode : 2016PhRvX ... 6d1014A . DOI : 10.1103 / PhysRevX.6.041014 . S2CID  18217435 .
  2. ^ a b c d Эбботт, Бенджамин П .; и другие. (Научное сотрудничество LIGO и сотрудничество Девы) (2016). "Свойства двойного слияния черных дыр GW150914". Письма с физическим обзором . 116 (24): 241102. arXiv : 1602.03840 . Bibcode : 2016PhRvL.116x1102A . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.116.241102 . PMID 27367378 . S2CID 217406416 .  
  3. ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t Abbott, Benjamin P .; и другие. (Научное сотрудничество LIGO и сотрудничество Девы) (2016). "Наблюдение гравитационных волн от двойного слияния черных дыр". Phys. Rev. Lett. 116 (6): 061102. arXiv : 1602.03837 . Bibcode : 2016PhRvL.116f1102A . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.116.061102 . PMID 26918975 . S2CID   124959784 . Текстовое резюме (PDF) .
  4. ^ Б с д е е г ч я J K L Castelvecchi, Давиде; Витце, Александра (11 февраля 2016 г.). «Наконец-то найдены гравитационные волны Эйнштейна» . Новости природы . DOI : 10.1038 / nature.2016.19361 . S2CID 182916902 . Проверено 11 февраля +2016 . 
  5. ↑ Редакционная коллегия (16 февраля 2016 г.). «Чирик, разнесенный по всей Вселенной» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 16 февраля +2016 .
  6. ^ a b «Гравитационные волны Эйнштейна,« видимые »из черных дыр» . BBC News . 11 февраля 2016.
  7. ^ a b Преториус, Франс (2005). "Эволюция двоичного пространства-времени черной дыры". Письма с физическим обзором . 95 (12): 121101. arXiv : gr-qc / 0507014 . Bibcode : 2005PhRvL..95l1101P . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.95.121101 . ISSN 0031-9007 . PMID 16197061 . S2CID 24225193 .   
  8. ^ a b Campanelli, M .; Lousto, CO; Marronetti, P .; Злоховер, Ю. (2006). «Точная эволюция движущихся по орбите двойных черных дыр без исключения». Письма с физическим обзором . 96 (11): 111101. arXiv : gr-qc / 0511048 . Bibcode : 2006PhRvL..96k1101C . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.96.111101 . ISSN 0031-9007 . PMID 16605808 . S2CID 5954627 .   
  9. ^ Б Бэйкер, Джон G .; Сентрелла, Жанна ; Чой, Дэ-Иль; Коппиц, Майкл; ван Метер, Джеймс (2006). «Гравитационно-волновое извлечение из спиралевидной конфигурации сливающихся черных дыр». Письма с физическим обзором . 96 (11): 111102. arXiv : gr-qc / 0511103 . Bibcode : 2006PhRvL..96k1102B . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.96.111102 . ISSN 0031-9007 . PMID 16605809 . S2CID 23409406 .   
  10. Перейти ↑ Castelvecchi, Davide (23 марта 2016 г.). «Столкновение черной дыры, изменившее физику» . Природа . 531 (7595): 428–431. Bibcode : 2016Natur.531..428C . DOI : 10.1038 / 531428a . PMID 27008950 . 
  11. ^ a b c d e Наей, Роберт (11 февраля 2016 г.). "Обнаружение гравитационных волн знаменует новую эру науки" . Небо и телескоп . Проверено 11 февраля +2016 .
  12. ↑ Пайс, Абрахам (1982), «Новая динамика, раздел 15d: Гравитационные волны» , Тонкий - Господь: наука и жизнь Альберта Эйнштейна , Oxford University Press, стр. 278–281, ISBN 978-0-19-853907-0
  13. ^ a b Блюм, Александр; Лалли, Роберто; Ренн, Юрген (12 февраля 2016 г.). «Долгая дорога к доказательствам» . Общество Макса Планка . Проверено 15 февраля +2016 .
  14. ↑ Рэдфорд, Тим (11 февраля 2016 г.). «Гравитационные волны: открытие после столетия ожидания» . Хранитель . Проверено 19 февраля +2016 .
  15. ^ a b Харвуд, W. (11 февраля 2016 г.). «Эйнштейн был прав: ученые обнаруживают гравитационные волны в прорыве» . CBS News . Проверено 12 февраля +2016 .
  16. ^ a b Дрейк, Надя (11 февраля 2016 г.). «Найдено! Гравитационные волны, или морщина в пространстве-времени» . National Geographic News . Проверено 12 февраля +2016 .
  17. ^ Stuver, Amber (12 февраля 2016). "Ответы на ваши вопросы о гравитационных волнах" . Gizmodo (Интервью). Беседовала Дженнифер Уэллетт . Gawker Media . Проверено 24 февраля +2016 . ... Теперь предположим, что мы ростом 2 м (~ 6,5 футов) и плаваем вне черных дыр на расстоянии, равном расстоянию от Земли до Солнца. По моим оценкам, вы будете ощущать попеременное сжатие и растяжение примерно на 165 нм (ваш рост в течение дня изменяется еще больше из-за сжатия позвонков, когда вы находитесь в вертикальном положении) ...
  18. ^ a b c d e f g h i Abbott, Benjamin P .; и другие. (Научное сотрудничество LIGO и сотрудничество Девы) (2016). «Тесты ОТО с GW150914» . Письма с физическим обзором . 116 (221101): 221101. arXiv : 1602.03841 . Bibcode : 2016PhRvL.116v1101A . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.116.221101 . PMID 27314708 . S2CID 217275338 .  
  19. ^ a b c d e f g Abbott, Benjamin P .; и другие. (Научное сотрудничество LIGO и сотрудничество Virgo) (20 февраля 2016 г.). "Астрофизические последствия двойного слияния черных дыр GW150914". Астрофизический журнал . 818 (2): L22. arXiv : 1602.03846 . Bibcode : 2016ApJ ... 818L..22A . DOI : 10.3847 / 2041-8205 / 818/2 / L22 .
  20. ^ Б CNN со ссылкой на профессор Мартин Хендри (Университет Глазго, LIGO) - «Обнаружение гравитационных волн помогут нам исследовать самые крайние уголки космоса - горизонт событий черной дыры, сокровенное сердце сверхнового внутреннее устройство нейтронной звезды: области, полностью недоступные для электромагнитных телескопов ».
  21. ^ a b Гош, Паллаб (11 февраля 2016 г.). «Гравитационные волны Эйнштейна,« видимые »из черных дыр» . BBC News . Проверено 19 февраля +2016 . Что касается гравитационных волн, мы действительно ожидаем увидеть сам Большой взрыв.
  22. ^ Overbye, Dennis (15 июня 2016). «Ученые слышат второй щебетание сталкивающихся черных дыр» . Нью-Йорк Таймс . Дата обращения 15 июня 2016 .
  23. ^ a b «GW150914: LIGO обнаруживает гравитационные волны» . Black-holes.org . Проверено 16 февраля +2016 .
  24. ↑ Эйнштейн, А (июнь 1916 г.). "Näherungsweise Integration der Feldgleichungen der Gravitation" . Sitzungsberichte der Königlich Preussischen Akademie der Wissenschaften Berlin . часть 1: 688–696. Bibcode : 1916SPAW ... 688E .
  25. ^ Эйнштейн, A (1918). "Убер-гравитация" . Sitzungsberichte der Königlich Preussischen Akademie der Wissenschaften Berlin . часть 1: 154–167. Bibcode : 1918SPAW ....... 154E .
  26. ^ Эйнштейн, Альберт (1916), "Die Grundlage der allgemeinen Relativitätstheorie" , Annalen der Physik , 49 (7): 769–822, Bibcode : 1916AnP ... 354..769E , doi : 10.1002 / andp.19163540702 , архив из оригинал 29 августа 2006 г. , извлечен 14 февраля 2016 г.
  27. ↑ Schutz, Bernard (31 мая 2009 г.). «9. Гравитационное излучение» . Первый курс общей теории относительности (2-е изд.). Издательство Кембриджского университета. С.  234, 241 . ISBN 978-0-521-88705-2.
  28. ^ а б наркомат, Тушна; Харрис, Маргарет (11 февраля 2016 г.). «LIGO впервые обнаруживает гравитационные волны - от двух сливающихся черных дыр» . Мир физики . Проверено 19 февраля +2016 .
  29. ^ Научное сотрудничество LIGO и сотрудничество VIRGO (16 июля 2010 г.). «Прогнозы скорости компактных двойных слияний, наблюдаемых наземными детекторами гравитационных волн». Учебный класс. Квантовая гравитация. 27 (17): 173001. arXiv : 1003,2480 . Bibcode : 2010CQGra..27q3001A . DOI : 10.1088 / 0264-9381 / 27/17/173001 . S2CID 15200690 .  
  30. ^ Staats, Кай; Кавалья, Марко; Кандхасами, Шиварадж (8 августа 2015 г.). «Обнаружение ряби в пространстве-времени с небольшой помощью Эйнштейна» . Space.com . Проверено 16 февраля +2016 .
  31. ^ Вайсберг, JM; Тейлор, JH; Фаулер, Лос-Анджелес (октябрь 1981 г.). «Гравитационные волны от вращающегося пульсара». Scientific American . 245 (4): 74–82. Bibcode : 1981SciAm.245d..74W . DOI : 10.1038 / Scientificamerican1081-74 .
  32. ^ Вайсберг, JM; Хорошо, диджей. Тейлор, JH (2010). "Временные измерения релятивистского двойного пульсара PSR B1913 + 16". Астрофизический журнал . 722 (2): 1030–1034. arXiv : 1011.0718 . Bibcode : 2010ApJ ... 722.1030W . DOI : 10.1088 / 0004-637X / 722/2/1030 . S2CID 118573183 . 
  33. ^ "Пресс-релиз: Нобелевская премия по физике 1993" . Нобелевская премия. 13 октября 1993 . Дата обращения 6 мая 2014 .
  34. ^ Лестница, Ингрид Х. (2003). «Проверка общей теории относительности с синхронизацией пульсаров» . Живые обзоры в теории относительности . 6 (1): 5. arXiv : astro-ph / 0307536 . Bibcode : 2003LRR ..... 6 .... 5S . DOI : 10.12942 / LRR-2003-5 . PMC 5253800 . PMID 28163640 .  
  35. ^ Kramer, M .; и другие. (14 сентября 2006 г.). «Проверка общей теории относительности по времени двойного пульсара». Science (опубликовано 6 октября 2006 г.). 314 (5796): 97–102. arXiv : astro-ph / 0609417 . Bibcode : 2006Sci ... 314 ... 97K . DOI : 10.1126 / science.1132305 . PMID 16973838 . S2CID 6674714 .  
  36. ^ Научное сотрудничество LIGO - FAQ; раздел: «Тогда мы ожидаем, что передовые детекторы LIGO сделают открытие?» и "Что такого особенного в передовых детекторах LIGO?" , дата обращения 16 февраля 2016
  37. ^ "Обнаружение гравитационных волн на шаг ближе с Advanced LIGO" . Отдел новостей SPIE . Дата обращения 4 января 2016 .
  38. ^ "LIGO Hanford's H1 достигает двухчасовой полной блокировки" . Февраль 2015. Архивировано 22 сентября 2015 года . Проверено 11 февраля +2016 .
  39. ^ Эбботт, Бенджамин П .; и другие. (Научное сотрудничество LIGO и сотрудничество Девы) (2016). «Перспективы наблюдения и локализации переходных процессов гравитационных волн с помощью усовершенствованного LIGO и усовершенствованного Virgo» . Живые обзоры в теории относительности . 19 (1): 1. arXiv : 1304.0670 . Bibcode : 2016LRR .... 19 .... 1A . DOI : 10.1007 / LRR-2016-1 . PMC 5256041 . PMID 28179853 .  
  40. ^ a b Чо, Адриан (11 февраля 2016 г.). «Это первый человек, который заметил эти гравитационные волны» . Наука . DOI : 10.1126 / science.aaf4039 .
  41. ↑ Castelvecchi, Davide (12 января 2016 г.). «Гравитационно-волновые слухи в разгаре» . Новости природы . DOI : 10.1038 / nature.2016.19161 . Проверено 11 февраля +2016 .
  42. ↑ Castelvecchi, Davide (16 февраля 2016 г.). «Гравитационные волны: как LIGO проложила путь к победе» . Nature (опубликовано 18 февраля 2016 г.). 530 (7590): 261–262. Bibcode : 2016Natur.530..261C . DOI : 10.1038 / 530261a . PMID 26887468 . 
  43. ^ Roston, Майкл (11 февраля 2016). «Ученые взволнованно щебечут о LIGO, гравитационных волнах и Эйнштейне» . Нью-Йорк Таймс . ISSN 0362-4331 . Проверено 13 февраля +2016 . 
  44. ↑ Стром, Маркус (12 февраля 2016 г.). «Гравитационные волны: как они звучат и почему ученые сходят с ума» . Сидней Морнинг Геральд .
  45. ↑ Дрейк, Надя (12 февраля 2016 г.). "Гравитационные волны были худшим секретом науки" . National Geographic .
  46. ^ Twilley, Nicola (11 февраля 2016). «Гравитационные волны существуют: внутренняя история того, как ученые наконец их нашли». Житель Нью-Йорка .
  47. ^ Аллен, Брюс ; Буонанно, Алессандра ; Данцманн, Карстен (11 февраля 2016 г.). «Сигнал сразу бросился в глаза» (Интервью). Беседовала Фелиситас Моклер. Общество Макса Планка . Проверено 11 февраля +2016 .
  48. ^ Сара Scoles (11 февраля 2016). «Первое в истории обнаружение гравитационных волн LIGO открывает новое окно во Вселенную» . ПРОВОДНОЙ .
  49. Рианна Биллингс, Ли (12 февраля 2016 г.). «Будущее гравитационно-волновой астрономии» . Scientific American . Проверено 13 февраля +2016 .
  50. ^ Knapton, Сара (11 февраля 2016). «Моментологи раскрывают основную находку гравитационных волн» . Телеграф .
  51. Перейти ↑ Blanchet, Luc (2014). "Гравитационное излучение от постньютоновских источников и вдохновляющие компактные двойные системы" . Живые обзоры в теории относительности . 17 (1): 2. arXiv : 1310,1528 . Bibcode : 2014LRR .... 17 .... 2B . DOI : 10.12942 / LRR-2014-2 . PMC 5256563 . PMID 28179846 .  
  52. ^ Кампанелли, Мануэла; Lousto, Карлос; Марронетти, Педро; Злоховер, Йосеф (2006). «Точная эволюция движущихся по орбите двойных черных дыр без исключения». Phys. Rev. Lett . 96 (11): 111101. arXiv : gr-qc / 0511048 . Bibcode : 2006PhRvL..96k1101C . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.96.111101 . PMID 16605808 . S2CID 5954627 .  
  53. ^ Бланше, Люк; Детвейлер, Стивен; Ле Тиек, Александр; Уайтинг, Бернард Ф. (2010). «Постньютоновские и численные расчеты гравитационной силы самодействия для круговых орбит в геометрии Шварцшильда». Phys Rev D . 81 (6): 064004. arXiv : 0910.0207 . Bibcode : 2010PhRvD..81f4004B . DOI : 10.1103 / PhysRevD.81.064004 . S2CID 119163802 . 
  54. ^ "Почему численная теория относительности?" . www.black-holes.org . Проект SXS . Проверено 16 февраля +2016 .
  55. ^ а б Бельчинский, Кшиштоф; Holz, Daniel E .; Булик, Томаш; О'Шонесси, Ричард (23 июня 2016 г.). «Первый источник гравитационных волн от изолированной эволюции двух звезд в диапазоне масс 40–100 солнечных». Природа . 534 (7608): 512–515. arXiv : 1602.04531 . Bibcode : 2016Natur.534..512B . DOI : 10.1038 / nature18322 . ISSN 0028-0836 . PMID 27337338 . S2CID 1328036 .   
  56. ^ a b «Древние звезды спровоцировали космическое цунами на Земле» . news.nationalgeographic.com . 22 июня 2016 . Проверено 22 июня +2016 .
  57. ^ McNish Ларри (19 марта 2012). "Центр RASC Калгари - Созвездия" . Проверено 16 декабря 2016 .
  58. ^ Connaughton, V .; Burns, E .; Goldstein, A .; Бриггс, MS; Zhang, B.-B .; и другие. (2016). "Наблюдения Fermi GBM события гравитационной волны LIGO GW150914". Астрофизический журнал . 826 (1): L6. arXiv : 1602.03920 . Bibcode : 2016ApJ ... 826L ... 6С . DOI : 10.3847 / 2041-8205 / 826/1 / L6 . S2CID 41946613 . 
  59. ^ Савченко, В .; Ferrigno, C .; Mereghetti, S .; Natalucci, L .; Bazzano, A .; и другие. (Апрель 2016 г.). « INTEGRAL верхние пределы гамма-излучения, связанного с гравитационно-волновым событием GW150914». Письма в астрофизический журнал . 820 (2): L36. arXiv : 1602.04180 . Bibcode : 2016ApJ ... 820L..36S . DOI : 10.3847 / 2041-8205 / 820/2 / L36 . S2CID 3463753 . 
  60. ^ Тавани, М .; Pittori, C .; Verrecchia, F .; Bulgarelli, A .; Джулиани, А. (5 апреля 2016 г.). "AGILE наблюдения гравитационно-волнового события GW150914". Астрофизический журнал . 825 (1): L4. arXiv : 1604.00955 . Bibcode : 2016ApJ ... 825L ... 4T . DOI : 10.3847 / 2041-8205 / 825/1 / L4 . S2CID 29097240 . 
  61. ^ Сигел, Итан (3 июня 2016 г.). «Большая ошибка НАСА: слияние черных дыр LIGO все-таки было невидимым» . Forbes . Дата обращения 9 июня 2016 .
  62. ^ Greiner, J .; Берджесс, JM; Савченко, В .; Ю., Х.-Ф. (1 июня 2016 г.). «Событие GBM, наблюдаемое через 0,4 секунды после GW 150914». Письма в астрофизический журнал . 827 (2): L38. arXiv : 1606.00314 . Bibcode : 2016ApJ ... 827L..38G . DOI : 10.3847 / 2041-8205 / 827/2 / L38 . S2CID 118576283 . 
  63. ^ Connaughton, V .; Burns, E .; Goldstein, A .; Бриггс, MS; и другие. (Январь 2018). «Об интерпретации переходного процесса Ферми-ГБМ, наблюдаемого в совпадении с гравитационно-волновым событием LIGO GW150914». Письма в астрофизический журнал . 853 (1): L9. arXiv : 1801.02305 . Bibcode : 2018ApJ ... 853L ... 9С . DOI : 10.3847 / 2041-8213 / aaa4f2 . S2CID 3513893 . 
  64. Рианна Сигел, Итан (2 февраля 2018 г.). «В конце концов, слияние черных дыр может вызвать всплески гамма-излучения» . Forbes . Проверено 14 февраля 2018 .
  65. ↑ Ву, Маркус (16 февраля 2016 г.). «Черные дыры LIGO могли жить и умереть внутри огромной звезды» . Новый ученый . Проверено 17 февраля +2016 .
  66. ^ a b Лоеб, Авраам (март 2016 г.). «Электромагнитные аналоги слияниям черных дыр, обнаруженные LIGO». Письма в астрофизический журнал . 819 (2): L21. arXiv : 1602.04735 . Bibcode : 2016ApJ ... 819L..21L . DOI : 10.3847 / 2041-8205 / 819/2 / L21 . S2CID 119161672 . 
  67. ↑ Гоф, Эван (18 февраля 2016 г.). "Сопровождает ли гамма-всплеск обнаружение гравитационных волн LIGO?" . Вселенная сегодня . Проверено 19 февраля +2016 .
  68. ^ a b Адриан-Мартинес, S .; и другие. (Сотрудничество ANTARES, Сотрудничество IceCube, Сотрудничество LIGO Scientific, Сотрудничество Virgo) (12 февраля 2016 г.). «Поиск нейтрино высоких энергий после гравитационно-волнового события GW150914 с помощью ANTARES и IceCube» . Physical Review D . 93 (12): 122010. arXiv : 1602.05411 . Bibcode : 2016PhRvD..93l2010A . DOI : 10.1103 / PhysRevD.93.122010 . S2CID 119218254 . Архивировано 15 февраля 2016 года. 
  69. ^ Эванс, Пенсильвания; и другие. (6 апреля 2016 г.). «Быстрое продолжение источника гравитационных волн GW150914». МНРАС . 460 (1): L40 – L44. arXiv : 1602.03868 . Bibcode : 2016MNRAS.460L..40E . DOI : 10.1093 / mnrasl / slw065 . S2CID 73710807 . 
  70. ^ Бариш, Барри. «Новые результаты поиска гравитационных волн, Коллоквиум в ЦЕРН, 11.02.2016» . Проверено 18 марта 2016 .
  71. ^ Научное сотрудничество LIGO (2016). «Выпуск данных для события GW150914» (набор данных). Открытый научный центр "Гравитационные волны". DOI : 10.7935 / K5MW2F23 .
  72. ^ Overbye, Деннис (3 мая 2016). «Исследователи гравитационных волн LIGO поделят 3 миллиона долларов» . Нью-Йорк Таймс . Дата обращения 4 мая 2016 .
  73. ^ "Премия Грубера по космологии 2016" . Фонд Грубера . Дата обращения 4 мая 2016 .
  74. ^ "Лауреаты Шоу 2016" . Фонд премии Шоу .
  75. ^ Clavin, Уитни (1 июня 2016). «Премия Шоу 2016 присуждена основателям LIGO» . Новости Калифорнийского технологического института .
  76. ^ «Девять научных пионеров получат Премии Кавли 2016» . AAAS EurekAlert! . 2 июня 2016 . Дата обращения 2 июня 2016 .
  77. ^ "Премия Энрико Ферми 2016" . Società Italiana di Fisica .
  78. ^ «AAS объявляет получателей премий и наград 2017 года» . Американское астрономическое общество . 9 января 2017 . Проверено 21 января 2017 года .
  79. ^ "Нобелевская премия по физике 2017" . Нобелевский фонд. 3 октября 2017 . Проверено 3 октября 2017 года .
  80. ↑ Мак, Кэти (12 июня 2017 г.). «Черные дыры, космические столкновения и колебания пространства-времени» . Scientific American . Проверено 1 июля 2017 года .
  81. ^ "Гравитационно-волновая астрономия" . Эйнштейн Онлайн . Общество Макса Планка . 2016 . Проверено 24 февраля +2016 .
  82. ^ Кэмп, Иордания B .; Корниш, Нил Дж. (2004). «Гравитационно-волновая астрономия» . Ежегодный обзор ядерной науки и науки о частицах (опубликован в декабре 2004 г.). 54 : 525–577. Bibcode : 2004ARNPS..54..525C . DOI : 10.1146 / annurev.nucl.54.070103.181251 . S2CID 15478999 . 
  83. ^ Abbott, BP; и другие. (Научное сотрудничество LIGO и сотрудничество Virgo) (15 июня 2016 г.). "GW151226: Наблюдение гравитационных волн на основе слияния двойной черной дыры с массой 22 Солнца". Письма с физическим обзором . 116 (24): 241103. arXiv : 1606.04855 . Bibcode : 2016PhRvL.116x1103A . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.116.241103 . PMID 27367379 . 
  84. ^ «LISA Pathfinder превосходит ожидания» . elisascience.org. 7 июня 2016. Архивировано 3 августа 2016 года . Проверено 7 июня +2016 .
  85. ↑ Abbott, Benjamin P. (10 февраля 2016 г.). «Скорость слияния бинарных черных дыр, определенная на основе расширенных наблюдений LIGO в отношении GW150914». Письма в астрофизический журнал . 833 (1): L1. arXiv : 1602.03842 . Bibcode : 2016ApJ ... 833L ... 1A . DOI : 10.3847 / 2041-8205 / 833/1 / L1 . S2CID 217879228 . 
  86. ↑ О'Нил, Ян (13 февраля 2016 г.). «Мы обнаружили гравитационные волны, ну и что?» . News.Discovery.com . Discovery Communications, LLC . Проверено 20 февраля +2016 . Мы сможем с невероятной точностью измерить скорость расширения Вселенной или количество темной энергии во Вселенной.
  87. Рианна Купер, Кит (21 февраля 2016 г.). «Смещаются ли гравитационные волны на« красное смещение »космологической постоянной?» . PhysicsWorld.com . Институт физики . Проверено 20 февраля +2016 .
  88. ^ "Испытания Большого взрыва: CMB" . НАСА. 5 декабря 2014 . Проверено 24 февраля +2016 .
  89. ^ WW Солсбери (1969). «Скорость гравитационных волн». Природа . 224 (5221): 782–783. Bibcode : 1969Natur.224..782S . DOI : 10.1038 / 224782a0 . S2CID 4259664 . 

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Каландрелли, Эмили; Эшер, Анна (16 декабря 2016 г.). «Топ-15 событий, произошедших в космосе в 2016 году» . TechCrunch . Проверено 16 декабря 2016 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Выпуск данных GW150914 Открытого научного центра LIGO
  • Гравитационное моделирование волны GW150914 в Институте Макса Планка гравитационной физики
  • "Первое обнаружение!" (PDF) . Журнал LIGO . № 8. Март 2016.
  • Видео: GW150914 открытия пресс - конференция (71:29) по Национальному научному фонду (11 февраля 2016 года)
  • Видео: «Охотники - обнаружение гравитационных волн» (11:47) Института гравитационной физики Макса Планка (22 февраля 2016 г.)
  • Видео: "LIGO Слышит гравитационные волны Эйнштейн Прогнозируемый" (4:36) по Деннису Овербая , The New York Times (11 февраля 2016)