Телескопы покупают здесь


A A A A Автор Тема: Похоже, что задетектировали гравитационные волны на LIGO  (Прочитано 48928 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн Денис Денисенко

  • Первооткрыватель сверхновых звезд
  • Обозреватель
  • *****
  • Сообщений: 2 363
  • Благодарностей: 367
  • Рост: 190+/-2
  • Награды Открытие комет, астероидов, сверхновых звезд, научно значимые исследования.
    • Сообщения от Денис Денисенко
    • Будни астронома, учителя, моржа и велосипедиста
После серии слияний двойных черных дыр и ложных сигналов сегодня, в пятницу 13-го декабря, зарегистрирован кандидат в слияние нейтронных звезд S191213g (Циркуляр GCN 26402). Время прихода сигнала: 04:34:08 UT (07:34:08 МСК). Наиболее вероятное происхождение события - слияние нейтронных звезд (77%).

Страница события на сайте LIGO: S191213g. Площадь области локализации на уровне достоверности 50% - 259 кв. градусов, на уровне 90% - 1393 кв. гр.

14 декабря область локализации события S191213g "уточнили" в Циркуляре GCN  26417. В результате этого "уточнения" исходная область распалась на 4 больших острова и три маленьких островка. Суммарная площадь поисков потенциального источника сигнала увеличилась более чем в 3 раза: на уровне 50% - до 852 кв. градусов, на уровне 90% - до 4480 кв. гр. (10.9% всего неба)! Зато некоторые островки стали доступными для оптических наблюдений.

17 декабря МАСТЕР-OAFA в Аргентине "отстрелялся" Циркуляром GCN 26467 с кандидатом примерно 16-й величины MASTER OT J064855.37-055545.7 = AT 2019wwg в созвездии Единорога. Я показал в Циркуляре GCN 26470, что этот транзиент уже вспыхивал 31 октября - 1 ноября 2013 года на снимках Pan-STARRS. В первом релизе данных PS1 DR1 он имеет звездные величины g=22.12, r=21.64, i=21.47 (измеренные в спокойном состоянии) и z=17.68, y=17.44 (во вспышке 2013 года). Очевидно, это карликовая новая типа U Близнецов, пойманная в очередной вспышке.

Сегодня, 18 декабря, в Циркуляре GCN 26485 команда Pan-STARRS выложила еще один транзиент PS19hgw = AT 2019wxt, открытый 16 декабря в 07:19:12 UT (через 2.7 часа после гравитационно-волнового сигнала). Он вспыхнул вблизи галактики KUG 0152+311 в созвездии Треугольника на красном смещении z=0.036 (расстояние 144 Мегапарсек). В момент первого наблюдения он имел величину около i=19.35, что соответствует абсолютной величине M=-16.5. Авторы Циркуляра отмечают, что килоновая от GW 170817 через трое суток после слияния была на две величины слабее. Скорее всего, это молодая сверхновая в KUG 0152+311. Тогда она должна поярчать на 2-3 величины и стать доступной наблюдениям на телескопах с ПЗС апертурой от 25-30 см.

Координаты объекта PS19hgw: 01 55 41.94 +31 25 04.4

Если кто будет наблюдать эту галактику, присылайте фотометрию или снимки - помогу с публикацией Циркуляра гамма-всплесковой сети.
J0209+2832 = BS Tri, J2319+3647 = V776 And, NSV 1485 = NN Cam, V713 Cep, GRB 920925C, (130) Электра / 2UCAC 31525121 27.08.2007, 2007 VN84 = Rosetta, J1845+4831, J0733+2619, SN 2011hz, 2011ip, J1650-2426, J2112+2421, J0426+3541, 2013hi, 2013hm, 2013ho, 2014af, 2014am, PHA 2014 UR116, C/2015 K1...

Оффлайн Денис Денисенко

  • Первооткрыватель сверхновых звезд
  • Обозреватель
  • *****
  • Сообщений: 2 363
  • Благодарностей: 367
  • Рост: 190+/-2
  • Награды Открытие комет, астероидов, сверхновых звезд, научно значимые исследования.
    • Сообщения от Денис Денисенко
    • Будни астронома, учителя, моржа и велосипедиста
Опа! :o Объект действительно ярчает, но слишком медленно! Только что вышли два Циркуляра со спектрами этого транзиента PS19hgw: GCN 26490 с 2-метрового телескопа имени Чандры в Гималаях и GCN 26491 с 2.5-метрового Nordic Optical Telescope (NOT) на Канарах. Первый - с часовой экспозицией в 18:05:19 UT +/-30 минут, второй - 40-минутный с началом в 19:52 UT. Индусы видят "голубой континуум без особенностей", датчане с испанцами - в целом то же самое. Но главное - во втором Циркуляре приводится звездная величина i=18.99+/-0.02. То есть за двое с половиной суток транзиент стал ярче всего на 0.36m. Как-то маловато для сверхновой!

Раз объект почти не растет, тогда с любительскими телескопами, к сожалению, делать нечего... Это плохая новость. Хорошая новость - возможно, мы имеем второй случай регистрации слияния нейтронных звезд после GW170817. Еще раз повторюсь - возможно! В данном случае не было зарегистрировано гамма-всплеска, одновременного с гравитационно-волновым сигналом.
J0209+2832 = BS Tri, J2319+3647 = V776 And, NSV 1485 = NN Cam, V713 Cep, GRB 920925C, (130) Электра / 2UCAC 31525121 27.08.2007, 2007 VN84 = Rosetta, J1845+4831, J0733+2619, SN 2011hz, 2011ip, J1650-2426, J2112+2421, J0426+3541, 2013hi, 2013hm, 2013ho, 2014af, 2014am, PHA 2014 UR116, C/2015 K1...

Оффлайн Денис Денисенко

  • Первооткрыватель сверхновых звезд
  • Обозреватель
  • *****
  • Сообщений: 2 363
  • Благодарностей: 367
  • Рост: 190+/-2
  • Награды Открытие комет, астероидов, сверхновых звезд, научно значимые исследования.
    • Сообщения от Денис Денисенко
    • Будни астронома, учителя, моржа и велосипедиста
Продолжение развития событий вокруг гравитационно-волнового сигнала в пятницу, 13-го декабря. Объект PS19hgw = AT 2019wxt поначалу признали непричастным к слиянию двух компактных объектов, назвав его сверхновой типа Ib (GCN 26504) или IIb (GCN 26508). Авторы обоих Циркуляров отмечают сходство спектра 2019wxt со сверхновой SN 2011fu типа IIb. При этом вторые авторы пишут, что если эволюция 2019wxt подобна 2011fu, то линии гелия He I в ближайшие недели должны заметно усилиться.

А 24 декабря - новый поворот! Выходит Циркуляр GCN 26577 от первооткрывателей этого транзиента на телескопе Pan-STARRS. Они сообщают, что за пять суток с 19 по 24 декабря объект погас на 1 величину в фильтре g и на 0.8m в фильтре r. При этом цвет явно становится краснее, т.к. в ИК-фильтрах izy блеск упал гораздо меньше (0.67, 0.41 и 0.37m, соответственно).

Это совсем не так быстро, как у первой гравитационно-волновой килоновой AT 2017gfo, которая погасла на ~4 величины за 5 дней в фильтре g. И заметно медленнее SN 2018kzr, следующего по скорости спада транзиента, возможно связанного со слиянием нейтронной звезды с черной дырой. Однако спад блеска 2019wxt происходит намного быстрее "слабых и быстрых" сверхновых с отсутствием линий водорода вроде SN 2008ha и 2010ae.

Так что снова возник вопрос, что же это такое - необычная, быстро гаснущая сверхновая или же остаток гравитационно-волнового сигнала S191213g. В общем, целая детективная история разворачивается!
J0209+2832 = BS Tri, J2319+3647 = V776 And, NSV 1485 = NN Cam, V713 Cep, GRB 920925C, (130) Электра / 2UCAC 31525121 27.08.2007, 2007 VN84 = Rosetta, J1845+4831, J0733+2619, SN 2011hz, 2011ip, J1650-2426, J2112+2421, J0426+3541, 2013hi, 2013hm, 2013ho, 2014af, 2014am, PHA 2014 UR116, C/2015 K1...

Оффлайн FomaАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 810
  • Благодарностей: 332
    • Сообщения от Foma
arXiv:2001.01761: GW190425: Observation of a Compact Binary Coalescence with Total Mass ∼3.4M

Коллаборация LIGO приступила к публикации прошлогодних находок. Первым представлено многострадальное событие слияния нейтронных звезд S190425z, ныне именуемое GW190425. Несмотря на то, что оно было зарегистрировано только детектором в Ливингстоне (Хэнфорд не работал, а VIRGO не хватило чувствительности) и никак не проявилось в электромагнитном диапазоне, измеренное соотношение сигнал/шум оказалось достаточно велико, чтобы сделать какие-то выводы. Массы компонент оцениваются в 1.61...2.52 и 1.12...1.68 M, расстояние в 161+/-70 Мпк. Полная масса системы Mtotal=3.4 M сильно больше, чем у известных двойных НЗ, в основном имеющих Mtotal~2.5 M. Это требует неортодоксальных сценариев образования. Авторы даже предполагают, что один или оба компактных объекта могли быть маломассивными черными дырами, возможно даже первичными.

Оффлайн FomaАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 810
  • Благодарностей: 332
    • Сообщения от Foma
25  февраля  начал наблюдения японский гравитационно-волновой детектор KAGRA



KAGRA -  ближайший родственник лазерных интерферометров LIGO и VIrgo, но в отличии от них расположен под землей, на глубине 200 м под горой Икенояма, уже ставшей домом для многих физических мегапроектов, в частности детектора нейтрино Камиоканде. Подземное расположение, а также оригинальные зеркала, охлажденные до температуры 20 К, позволяют значительно снизить уровень шума и повысить чувствительность. Первый сеанс наблюдений носит испытательный характер, он продлится 3 месяца и на этом этапе KAGRA сможет увидеть слияние нейтронных звезд лишь в ближайшей окрестности (20-40 Мпк). После отладки дальность обнаружения должна вырасти до штатных 100-150 Мпк, что сопоставимо с текущими возможностями LIGO.

Оффлайн FomaАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 810
  • Благодарностей: 332
    • Сообщения от Foma
LIGO-P190412-v8: GW190412: Observation of a Binary-Black-Hole Coalescence with Asymmetric Masses

Вторая публикация по материалам сеанса O3: слияние пары черных дыр с массами 31.7±3.5 Msun и 8±0.8 Msun. Событие было уверенно зарегистрировано детекторами LIGO и менее уверенно (SNR~4) детектором Virgo. Расстояние до всплеска оценивается в 740±120 Мпк (z=0.15), он был достаточно хорошо локализован на небе, в электромагнитном диапазоне, как обычно, никак не проявился.


Сравнение реконструированного сигнала с данными Ливингстона, Хэнфорда и Virgo.

GW190412 - первый случай, когда массы сливающихся черных дыр отличаются в разы, и это обстоятельство позволило выяснить ряд интересных подробностей.
Во-первых, был уверенно определен спин (угловой момент) более массивной ЧД, который оказался равен χ~0.4±0.2 (угловой момент ЧД выражают в безразмерном виде как χ=Jc/(GM2), для невращающейся χ=0, для предельно вращающейся χ=1). Это пока наиболее точное измерение такого рода в слияниях ЧД.
Во-вторых, впервые были зарегистрированы высокие гармоники. Согласно формуле, полученной еще Эйнштейном, излучение гравитационных волн носит квадрупольный характер. При слиянии тел равных масс это точно так, в более общем случае излучение раскладывают по сферическим гармоникам Yl,m(θ.φ). Так вот, в событии GW190412  кроме квадрупольного излучения (l=2, m=±2) была также обнаружена гармоника с l=m=3 - это первое экспериментальное подтверждение мультипольности гравитационного излучения и новая проверка тонких предсказаний ОТО. А еще это позволило с гораздо большей, чем ранее, точностью определить расстояние до всплеска.
В третьих, интересно само происхождение этой неравной пары, поскольку общепринятые астрофизические модели склонны предсказывать двойные системы ЧД близких масс. Вероятно, в данном случае имеет место не совместная эволюция двойной системы звезд, последовательно превратившихся в ЧД и потом слившихся, а встреча двух независимых ЧД - такое может например случиться в  плотном шаровом скоплении.

Оффлайн Dem

  • *****
  • Сообщений: 6 090
  • Благодарностей: 134
  • Звёзды зовут...
    • Сообщения от Dem
ну может несколько ранее это была тройная система.

Оффлайн LV46

  • *****
  • Сообщений: 7 099
  • Благодарностей: 411
    • Сообщения от LV46
уверенно определен спин (угловой момент) более массивной ЧД, который оказался равен χ~0.4±0.2
Вряд ли стоит говорить "уверенно" при погрешности 50%. Имхо.

Оффлайн a_babich

  • *****
  • Забанен!
  • Сообщений: 7 005
  • Благодарностей: 347
  • Кошки - это маленькие женщины в дешевых шубках
    • Сообщения от a_babich
(угловой момент ЧД выражают в безразмерном виде как χ=Jc/(GM2), для невращающейся χ=0, для предельно вращающейся χ=1).

где бы почитать что-то внятное про спин ЧД?
если на пальцах, то как я понимаю быстрее не может вращаться, так как на горизонте  линейная скорость вещества на "экваторе"
уже превысила бы скорость с
No man is an island, but some of us are very long peninsulas...
Человек – это падший ангел, иногда вспоминающий о небе ...

Оффлайн LV46

  • *****
  • Сообщений: 7 099
  • Благодарностей: 411
    • Сообщения от LV46
где бы почитать что-то внятное про спин ЧД?
В том-то и дело, что про спин ЧД нигде толком ничего и не написано, кроме того, что он есть. ))

Оффлайн FomaАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 810
  • Благодарностей: 332
    • Сообщения от Foma
(угловой момент ЧД выражают в безразмерном виде как χ=Jc/(GM2), для невращающейся χ=0, для предельно вращающейся χ=1).

где бы почитать что-то внятное про спин ЧД?
если на пальцах, то как я понимаю быстрее не может вращаться, так как на горизонте  линейная скорость вещества на "экваторе"  уже превысила бы скорость с

Тут надо читать про метрику Керра, решение уравнений Эйншейна, которое описывает пространство-время у вращающейся черной дыры. У нее два горизонта - внешний и внутренний. С ростом момента количества движения внутренний горизонт событий расширяется, а внешний - сжимается. По достижении предельного значения оба горизонта сливаются в один. Если же вращение еще ускорить, горизонты исчезают и остается только голая сингулярность. Такое решение противоречит ряду принципов и считается нефизичным. На практике, если мы "перекормим" черную дыру угловым моментом, ничего особенного не произойдет, она просто сбросит излишки за счет излучения гравитационных волн.
Популярное изложение вопроса можно почитать в книжке Кауфмана "Космические рубежи теории относительности", а еще более популярное - в "Маленькой книге о черных дырах" (глава 4).

Оффлайн Абака Тунде

  • ****
  • Сообщений: 265
  • Благодарностей: 68
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Абака Тунде
В общедоступной прессе довольно широко освещается статья в «Нейчур» участников коллаборации  LIGO о том, что точность замеров подошла к неопределённости Гейзенберга, где в качестве квантового объекта фигурирует 40-килограммовое зеркало. Вот, например: https://www.forbes.ru/tehnologii/404519-kolebanie-ustoev-fiziki-zafiksirovali-sdvig-40-kilogrammovogo-zerkala-pod

Оффлайн dr_magneto

  • *****
  • Сообщений: 1 606
  • Благодарностей: 100
  • Где мой "Дезинто"?
    • Сообщения от dr_magneto
    • https://www.last.fm/user/jyxx
где бы почитать что-то внятное про спин ЧД?


есть хорошая книжка про спины чёрных дыр (и не только), но на английском
Laura Brenneman "Measuring the Angular Momentum of Supermassive Black Holes" 2013
(кликните для показа/скрытия)

Оффлайн Ultima Thulean

  • *****
  • Забанен!
  • Сообщений: 2 734
  • Благодарностей: 233
  • All empires fall
    • Сообщения от Ultima Thulean
25  февраля  начал наблюдения японский гравитационно-волновой детектор KAGRA

https://arxiv.org/abs/2008.02921
При загнивании больших империй мелочно-диктаторская суета в центре зачастую сопровождается пренебрежением к основным проблемам и отдалённым провинциям

Lumi peittää mustan maan
Jolta kylymys on riistänyt kaiken
Pelossaan ihmisparka on tullut
Tiensä päähän sen ansaiten

Hänen silmänsä valkoiset
Enää heijastava kauhua ja vihaa
Hän on nähnyt unohdetut kasvot
Mustan jumalan kirkkauden

Оффлайн petrovich1964

  • *****
  • Сообщений: 7 495
  • Благодарностей: 202
    • Сообщения от petrovich1964
Насчёт гравитационных волн (ГВ) и их обнаружения. Вот вспомнилось. Когда поймали первую ГВ, где то (если склероз не подводит во Франции) анализируя полученную от коллег информацию, заметили, что на записях с двух разных детекторов одинаковая запись "шума". Кто нибудь знает, чем дело кончилось?
И сказал Бог: да будут светила на тверди небесной для отделения дня от ночи, и для знамений, и времен, и дней, и годов

Оффлайн FomaАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 810
  • Благодарностей: 332
    • Сообщения от Foma
arXiv:2009.01075: GW190521: A Binary Black Hole Merger with a Total Mass of 150 M

LIGO обнаружило слияние аномально массивных ЧД: 85±18 и 66±18 M. Итоговая масса получившейся ЧД составила 142±22 M, что делает ее первой достоверно зарегистрированной черной дырой промежуточной массы .



Событие GW190521 отличается от своих предшественников трудной судьбой. За счет очень больших масс ЧД оно имеет малую длительность (энергия быстрее высвечивается в грав.волны) и потому тяжело поддается анализу. Если в слиянии нейтронных звезд GW170817,  LIGO зарегистрировало более 100 последних витков перед всплеском, то здесь хорошо если 10, да и те настолько отличаются от канонического сближения по медленно скручивающейся спирали, что штатный алгоритм поиска, заточенный на маломассивные пары, распознал всплеск с трудом. Хуже того, частота сигнала оказалась близкой к 60 Гц - частоте электросети в США - и потребовались недюжинные усилия, чтобы удостовериться в его астрофизической природе.
Тем не менее из события удалось извлечь немало ценного
1)  Форма сигнала указывает на сильную прецессию орбит ЧД перед слиянием. Такое может быть, если суммарный вектор углового момента лежит в плоскости орбиты. Ранее эффект не наблюдался.
2)  Был промерен ringdown, "послезвон" если по-русски, быстрозатухающий сигнал после слияния, когда новоявленная ЧД сбрасывает остаточные возмущения в грав.волны. Его и раньше видели, но тут за счет больших масс получилось особенно удачно, что также позволило определить спин итоговой ЧД, χ~0.7
3)  Отдельной сенсацией стало само обнаружение ЧД с массой  85 M. Согласно существующим теориям звезды неспособны образовывать черные дыры массами 65-120 M (см Парно-нестабильная сверхновая).  Скорее всего участники события GW190521 сами являются продуктом слияния более мелких ЧД.
4)  Удивительно, но похоже что-то нашли в электромагнитном диапазоне. Еще в июне была статья, что через 50 дней после события  обзор ZTF зарегистрировал в области локализации продолжительную оптическую вспышку доселе спокойного галактического ядра. Авторы полагают, что события связаны, предложен возможный механизм (новообразованная ЧД на большой скорости влетела в аккреционный диск в ядре галактики),  приведены оценки по расстоянию до всплеска и массе итоговой ЧД, крайне близкие к опубликованным сейчас.

Оффлайн Geen

  • *****
  • Сообщений: 12 210
  • Благодарностей: 200
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Geen
За счет очень больших масс ЧД оно имеет малую длительность
Должно быть наоброт.

Если у тебя есть фонтан, заткни его, дай отдохнуть и фонтану.

А ещё мы любим обсуждать вкус устриц с теми кто их ел...

Оффлайн SY

  • *****
  • Сообщений: 1 593
  • Благодарностей: 31
    • Сообщения от SY
Должно быть наоброт.
Было написано правильно. Чем больше масса чёрных дыр, тем сильнее GW излучение, и тем быстрее они сливаются в один объект. Пока рекорд по длительности принятого сигнала принадлежит событию GW170817 от слияния двух нейтронных звёзд. Сигнал длился 100 секунд. Сравните с 0.1 секунды в событии GW190521.

Оффлайн LV46

  • *****
  • Сообщений: 7 099
  • Благодарностей: 411
    • Сообщения от LV46
Пока рекорд по длительности принятого сигнала принадлежит событию GW170817 от слияния двух нейтронных звёзд. Сигнал длился 100 секунд. Сравните с 0.1 секунды в событии GW190521.
А что ж будет при слиянии сверхмассивных ЧД? Наносекунды?

Оффлайн Geen

  • *****
  • Сообщений: 12 210
  • Благодарностей: 200
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Geen
Чем больше масса чёрных дыр, тем сильнее GW излучение, и тем быстрее они сливаются в один объект.
Нет. При прочих равных, время любых процессов пропорционально массе. Банально из теории подобия выводится.

Сигнал длился 100 секунд.
Прежде всего, это связано с расстоянием до источника, а значит и с отношением сигнал/шум.
Если у тебя есть фонтан, заткни его, дай отдохнуть и фонтану.

А ещё мы любим обсуждать вкус устриц с теми кто их ел...