Микролинзирование грав.волн

[konstkir]

 

вопрос - идут ли гр.волны по геодезическим или нет? Я уверен что да, идут

Наверняка, это правильная уверенность. ГВ это тоже поток энергии как и любое другое излучение и, по-видимому, также квантованный(т.е. гравитоны). При прохождении  ямы метрики ему некуда деваться, как углубляться в эту яму, выбирая кратчайшее расстояние. Более того, проходя через бесконечную яму(ЧД) центральная часть потока (ц. гравитоны) поглощается, т.е. волна ослабляется.

 Другое дело, что линзирование Солнцем имеет мало смысла. Даже световые хорошо заметны только на громадных линзах типа галактик и то усиление получается только в разы, в десятки раз.
  И что вы собираетесь линзировать?  LIGO видит, только мощнейшие всплески ГР.  Их энергетическая светимость превышает все звезды всех видимых галактик, Если их суммировать, т.е. собрат в кучу. Реальный энергетический блеск впервые зарегистрированный на расстоянии 1,з млрд. с.лет был ярче Луны, т.е. ~ -15m !
Даже от пульсаров пока немыслимо принимать ГВ, сколько не линзируй.

[PavelSI]

Вы ускользаете от ответа на вопрос - идут ли гр.волны по геодезическим или нет? Я уверен что да, идут.

Вы можете нарисовать пространственно временную диаграмму Шварцшильда или Леметра и нарисовать там изотропную геодезическую? А теперь попробуйте нарисовать там гравитационную волну, которая по сути искажает саму диаграмму.

Не, мне сложно. В любом случае получится не то, что вы задумали. Но если вы можете - нарисуйте плз, и тогда обсудим.

[PavelSI]

на громадных линзах типа галактик и то усиление получается только в разы, в десятки раз.

Так они же в массе своей неудачно расположены!

Вы понимаете, что мы грубо говоря фотографируем в прямом фокусе грав.линзы? А то, что хоть что-то вообще линзируется и есть усиление не строго по оси линзы и что фокусного расстояния как такового нет за счет чего мы можем быть на любом расстоянии, т.е. что фокус размазан в огромном пространстве - так это из-за того что линза такая кривая далёкая от идеала. Т.е. хорошее увеличение будет если объект и наблюдатель по одной оси относительно гравитирующей массы, а ещё лучше - если грамотно расстояние подобрать. Тогда будет не 10 раз, и даже не 10000 раз... - но случайно такого не бывает. Чтобы было неслучайно, надо летать. А чтобы пролететь куда надо - надо чтобы линза была близкой, как Солнце. Относительно линз-галактик мы не можем "поёрзать" вправо-влево, т.к. даже летая на световой скорости не пролетим за разумное время.... а Солнце - оно вот, рядом.

И что вы собираетесь линзировать?

С этим как раз проблема. Я понял что нечего, и опечалился. Т.е. линза маленькая, размером в 1 световую секунду. А если волна имеет частоту порядка 100Гц, то отношение диаметра линзы к длине волны всего 100. При чрезвычайно слабой светосиле (D/f = 1/100тыс) такая линза не будет давать выигрыша по собираемому свету.

Линзировать можно нейтрино. Их поток как раз усилит возможно что в миллиарды раз (но детектирование нейтрино в космосе - та ещё задача). И можно искать грав.волны сверхвысоких частот. Их особо не предсказывают, т.е. тут высок риск пронаблюдать и закономерно ничего не найти. Зато если СВЧ грав.волны есть - вот это уже очень круто. Также наудачу можно искать всякие излучения от ЧД, но тут очень велик подход "на авось"... авось ЧД генерирует потоки тёмной материи (невидимых похожих на нейтрино лучей), которые буду линзироваться и их можно будет отнаблюдать в конце концов. С одной стороны, шансов что-то тут найти мало. С другой, есть шанс найти что-то выдающееся.

[konstkir]

И у Солнца нет единого фокуса, он размазан по оси.

 Но еще раз, кроме сливающихся ЧД ил НЗ, с натяжкой вращение 2 крупнейших объектов мы ничего не поймаем в диапазоне ГВ, .. ну в ближайшее, но по-видимому очень долгое время. Чрезвычано слабо они действуют на детектор

[PavelSI]

И у Солнца нет единого фокуса, он размазан по оси.

Для лучей которые идут в обход Солнца, где Солнце выступает в качестве точечной массы - безусловно так. Но на просвет ситуация иная. Там найдётся хотя бы одна кольцевая линза которая будет собирать очень эффективно, т.е. на некотором расстоянии кольцо эйнштейна получится не просто тонкой окружностью, но и будет наблюдаться с очень широким ободком - т.е. фигурой с большой площадью. Для этого надо наблюдать линзирование на слое на границе ядра Солнца.

Более формально в этом посте:
https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,180967.msg4983200.html#msg4983200
Если не понятно о чем я, спрашивайТЕ.

(я думаю что напросвет эллиптических галактик их фоновые объекты тоже могут усиливаться в миллионы раз)

Но еще раз, кроме сливающихся ЧД ил НЗ, с натяжкой вращение 2 крупнейших объектов мы ничего не поймаем в диапазоне ГВ, .. ну в ближайшее, но по-видимому очень долгое время. Чрезвычано слабо они действуют на детектор

Усиление линзы имеет значение. Если усилить в миллион раз, то уже ситуация будет совсем другой.

[konstkir]

Вы все таки не спешите слишком с ответом.

 Что вы собираетесь линзировать? Кажется, Юпитер излучает 400 ватт в ГВ. А на расстоянии скажем 1000 св.лет для современных детекторов надо более чем на 30 порядков больше. Какие тут миллионы могут спасти?

[PavelSI]

Вы все таки не спешите слишком с ответом.

 Что вы собираетесь линзировать? Кажется, Юпитер излучает 400 ватт в ГВ. А на расстоянии скажем 1000 св.лет для современных детекторов надо более чем на 30 порядков больше. Какие тут миллионы могут спасти?

Когда тема создавалась, я конкретно хотел линзировать всё подряд, в особенности двойные белые карлики. Я уж думал что помести аналог LISA в фокус, и можно будет сразу что-то поймать, т.к. сигнал резко возрастёт. Потом понял, что у них длина волны порядка 5 световых минут (ну даже если волны излучаются дважды за оборот, и частота будет в 2 раза выше, то радости с того мало), Солнце такие длинные волны линзировать не будет. Т.е. признаю ошибку. По этой причине повторю, хороших объектов для того чтобы наблюдать и найти что-то гарантированное - я не могу придумать.

Также я думаю важен сам эффект, что гравитация линзируется, да и возможность так просветить недра Солнца (узнать какие там распределения масс). Но повторю, я не знаю ни одного гарантированно рабочего источника для высокочастотных грав.волн, даже если усиление будет большим.

[PavelSI]

Что вы собираетесь линзировать?

Хорошо, от грав.волн можно отказаться. Между тем есть ещё 1 интересный объект для линзирования. Это нейтрино. Запузырить нейтринный детектор в космос кажется немыслимым, тем не менее, если усиление сигнала будет значимым, в миллиарды раз - то почему бы и нет? Вместо гигантских тысячетонных детекторов можно будет запускать килограммы. Главное, в правильное место. Таким правильным местом может быть точка наблюдения молодых нейтронных звёзд. В их недрах идёт URCA-процесс (URCA - не аббревиатура, что интересно) рождения нейтрино, и вот это было бы весьма интересно пронаблюдать, как оно в теории и на практике.

[Foma]

Что вы собираетесь линзировать?

Хорошо, от грав.волн можно отказаться. Между тем есть ещё 1 интересный объект для линзирования. Это нейтрино.

Да, это была модная тема в 90х-2000х, см архетипическую статью в Phys. Rev. D, либо arxivные зарисовки.
Солнце прозрачно для нейтрино с энергиями <80-100 ГэВ, соответствующий фокус находится на расстоянии 24 а.е., между орбитами Урана и Нептуна. Конечно, тогда это было чистой игрой ума, но сегодня уже появились достаточно компактные детекторы на упругом когерентном рассеянии нейтрино на атомных ядрах (подробнее см здесь),  которые могут сказку сделать былью

Вот такая вот трехлитровая банка по чувствительности эквивалентна многотонному детектору. Правда, только в определенном диапазоне энергий, когда дебройлевская длина волны сопоставима с размером ядра и нейтрино взаимодействует со всеми нуклонами сразу. Но если в рабочем диапазоне такого детектора светят какие-либо астрофизические источники, идея с нейтринным телескопом в грав.линзе Солнца имеет смысл и видимо даже реализуема.

[PavelSI]

Попалась интересная статья. О физике на детекторах типа LISA, где будут детектироваться не только слияния, но и inspiral-ы. Грав волны запросто могут линзироваться, и тут хитро. Они точно также дифрагируют и интерферируют - соответственно, на разных частотах будет разное усиление. Так что если пара оборачивающихся объектов будет менять частоту излучения волн, то можно будет в неких деталях прощупать характеристики среды, где эти волны перемещаются.

[Ба@ша]

Вы бы сразу ссылку давали на работу.

[Игорь_ЕД]

Вы бы сразу ссылку давали на работу.

Может это: https://www.aanda.org/articles/aa/pdf/2019/07/aa35490-19.pdf ?
Вообще тема гравитационного линзирования гравитационных волн интересная. Поисковик выдаёт кучу статей: https://scholar.google.ru/scholar?q=lensing+gravitational+waves&hl=ru&as_sdt=0,5 . 

[PavelSI]

Может это: https://www.aanda.org/articles/aa/pdf/2019/07/aa35490-19.pdf

Не она, но эта пожалуй даже поинтересней будет. Так что вариант не дать ссылку дал результат - ссылка получилась ещё лучше.

Там где я читал речь шла о проекте микро-Арес. (очень неудобно гуглится, т.к. знак микро на греческом, а Арес латиницей - потому повторно не нашёл). Это проект следующего поколения по отношению к LISA. Но учитывая что в вашей ссылке как раз про LIGO, то это даже лучше - LIGO уже есть, а уж что там дальше, тем более что после Лизы - область фантазий скорее.