Физика Главная страница Четверг | 17.01.2019 | 18:37 | RSS 

Наука мира

образовательный портал по физике
Сайт по физике Наука мира
Связь
Кнопка сайта

Наука мира - сайт Тихомолова Евгения

посмотреть другие

Опрос
Как Вам сайт
Всего ответов: 328
Статистика



Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0
Главная » 2016 » Июль » 16 » Прямая регистрация гравитационных волн
21:47
Прямая регистрация гравитационных волн

С помощью гравитационно-волнового детектора LIGO впервые напрямую зарегистрированы гравитационные волны от слияния двух чёрных дыр. Гравитационные волны были предсказаны А. Эйнштейном в 1916 г., но до настоящего времени их существование обнаруживалось лишь косвенно по эффекту изменения орбиты двойного пульсара PSR B1913+16. Первая прямая регистрация осуществлена 14 сентября 2015 г. двумя независимыми лазерными интерферометрами, находящимися в США на расстоянии 3 тыс. км друг от друга. Сигнал, получивший обозначение GW150914, был зарегистрирован двумя детекторами с задержкой по времени 7 мс, объясняемой распространением гравитационной волны со скоростью света. Если учесть этот сдвиг по времени и различную ориентацию детекторов, то форма сигнала в двух детекторах совпадает с точностью до шумов измерения. Принципиальная схема интерференционного эксперимента для обнаружения гравитационных волн, которая реализована в детекторах LIGO, была предложена М.Е. Герценштейном и В.И. Пустовойтом в 1962 г., а фундаментальный вклад в разработку методик регистрации сверхслабых сигналов внесли В.Б. Брагинский, К. Торн и их коллеги. Детекторы представляют собой модифицированные интерферометры Майкельсона с плечами длиной 4 км, тщательно изолированные от сейсмических и других помех. Гравитационная волна изменяет длину плеч, вызывая тем самым сдвиг фаз распространяющихся по ним лазерных сигналов, что приводит к сдвигу наблюдаемой интерференционной картины. Чувствительность интерферометров LIGO позволяет заметить удлинение их плеч на величину всего 10-17 см. Частота сигнала GW150914 за время его наблюдения (∼0,2 с) нарастала от 35 до 250 Гц и имела пиковую амплитуду h=1,0×10-21. Форма GW150914 в точности соответствует предсказанию общей теории относительности для последней стадии перед слиянием двух чёрных дыр, обращающихся друг вокруг друга по орбите, а также сигнала, производимого затухающими колебаниями образующейся после слияния вращающейся чёрной дырой. Было установлено, что слились чёрные дыры с массами 36M и 29Mна расстоянии 410+160-180 Мпк от Земли. Отношение сигнал-шум в данных наблюдениях достигало величины 24, а статистическая значимость регистрации сигнала составила 5,1σ. Таким образом, продемонстрировано существование двойных систем, состоящих из чёрных дыр с массами вблизи максимальных масс, которые могли бы появиться при взрывах коллапсирующих сверхновых в результате стандартной звёздной эволюции. Не исключено, однако, что чёрные дыры родились в результате коллапсов массивных догалактических звёзд или образовались в результате слияний чёрных дыр меньших масс в плотных звёздных скоплениях. В качестве сопутствующего результата получено ограничение на массу гравитона mg<1,2×10-22 эВ. Это ограничение, однако, меньше, чем ранее было получено из динамики скоплений галактик и слабого линзирования. Локализация GW150914 по данным LIGO имела на небе вид полосы площадью 600 кв. град. Спустя время 0.4 с после GW150914 с помощью Монитора гамма-всплесков (GBM) космической обсерватории им. Э. Ферми из участка этой полосы была зарегистрирована слабая гамма-вспышка. Каких-либо земных или астрофизических источников вспышки обнаружено не было. Пока неясно, как при слиянии двух чёрных дыр мог бы быть сгенерирован гамма-сигнал, если он не являлся случайной проекцией. Наблюдение GW150914 открывает эру гравитационно-волновой астрономии и позволит в будущем проверить модификации общей теории относительности. В коллаборации LIGO принимают участие российские исследователи из МГУ и Института прикладной физики (г. Нижний Новгород). 

Просмотров: 1033 | Добавил: Евгений | Теги: новости, физика, тихомолов, Наука мира | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Личный кабинет
Наука мира


Ссылки
Поиск
Друзья сайта
Школьная физика - сайт учителя физики Шептикина А.С.