Привіт Гість ( Вхід | Реєстрація )

> Гравитационные волны.
astronom2003
Oct 23 2014, 18:50
Пост #1


Капитан Ukraine-Sarny
********

Група: Trusted Members
Повідомлень: 1 492
З нами з: 18-November 07
З: город Сарны,Ривненская обл.
Користувач №: 651
Стать: Чол
Парк машин:
Куча всякого разного железа...



Давно хотел создать такой топик в ветке Einstein@home - про гравитационные волны.
Начну хоть и со старой, но ещё во многом актуальной статьи в vokrugsveta.ru

Призрачные волны Вселенной

Тысячи лет астрономы полагались в своих исследованиях только на видимый свет. В XX веке их зрение охватило весь электромагнитный спектр — от радиоволн до гамма-лучей. Космические аппараты, добравшись до других небесных тел, наделили астрономов осязанием. Наконец, наблюдения заряженных частиц и нейтрино, испускаемых далекими космическими объектами, дали астрономам аналог обоняния. Но до сих пор у них нет слуха. Звук не проходит через космический вакуум. Зато он не является препятствием для волн иного рода — гравитационных, которые тоже приводят к колебанию предметов. Вот только зарегистрировать эти призрачные волны пока не удалось. Но астрономы уверены, что обретут «слух» в ближайшее десятилетие.
Взмахните рукой — и по всей Вселенной побегут гравитационные волны. Они расходятся почти от любого движущегося предмета — прыгающего по лужайке кролика, вылетевшей из ствола пули, стартующей ракеты. Но эти колебания настолько ничтожны, что зарегистрировать их не представляется возможным ни сегодня, ни в будущем. Все дело в слабости гравитационного взаимодействия — оно на 40 порядков (!) уступает электрическому. Чтобы создать достаточно сильную для регистрации гравитационную волну, нужно заставить двигаться с околосветовыми скоростями очень большие массы, сравнимые с массой звезд — вот такой «звук» смогут уловить специальные «уши»-детекторы.

Звезды, дыры, инфляция
Звезды могут испускать гравитационные волны двумя способами: при несимметричных пульсациях и при обращении двух звезд вокруг общего центра под действием взаимного тяготения. Но обычные звезды, вроде нашего Солнца, слишком большие и «рыхлые» для эффективного испускания гравитационных волн. Иное дело — нейтронные звезды. Их вещество плотнее атомного ядра, и при массе больше солнечной они имеют радиус около 10 километров. Очень тесная двойная система нейтронных звезд делает сотни оборотов в секунду, а скорость движения при этом достигает трети скорости света! Еще более мощными источниками этих волн будут двойные черные дыры — они еще компактнее, а массы у них больше, чем у нейтронных звезд. Источником гравитационных волн могут быть и быстровращающиеся одиночные нейтронные звезды. Оказывается, если нейтронную звезду раскрутить до 1 000 оборотов в секунду, она теряет осевую симметрию, а вращающееся несимметричное тело излучает гравитационные волны. Короткие, но сильные всплески гравиитационных волн, вероятно, возникают при взрывах сверхновых, которые тоже происходят несимметрично.


Гравитационные волны при слиянии
черных дыр. Трехмерная модель, рассчитанная
на компьютере NASA «Колумбия»
(10 тыcяч процессоров)


Но самым интересным источником гравитационного излучения должны быть космологические процессы. Сразу после «рождения» Вселенной плотность и температура вещества были фантастически велики, а двигалось оно с околосветовыми скоростями, интенсивно испуская гравитационные волны. Причем в этом процессе участвовало все вещество Вселенной. Если зарегистрировать реликтовые гравитационные волны, мы увидим, как рождалась наша Вселенная, узнаем, пережила ли она стадию инфляции (ускоренного расширения) и как она протекала.

Гравитационные волны
В общей теории относительности Эйнштейна (ОТО) пространство «чувствует» присутствие массивных тел и искривляется в их окрестностях. Движение самих тел напоминает хождение по батуту: упругая поверхность прогибается сильнее всего в том месте, куда мы ставим ногу, когда же мы двигаемся дальше — поверхность распрямляется. Быстрые перемещения массивных тел порождают волны пространства, которые, преодолев тысячи, миллионы, миллиарды световых лет, вызывают едва уловимые колебания предметов на Земле. Возьмем покоящееся массивное тело, быстро переместим на некоторое расстояние в сторону. Пока тело покоилось, все объекты во Вселенной ощущали направленную к нему силу притяжения. При сдвиге направления сил меняются, но другие тела «почувствуют» это не сразу: любое возмущение распространяется не быстрее света в вакууме. Чем дальше находятся эти тела, тем больше нужно времени. Вернем массивное тело в исходное положение — вдогонку первому возмущению побежит второе, возвращающее все на свои места.
Получается, что далекие тела еще не почувствовали изменений, для близких все уже вернулось в первоначальное состояние, и только в узкой области поле тяготения отличается от исходного. Эта область представляет собой сферический слой, удаляющийся от нашего источника тяготения со скоростью света. Причем возмущения в этом слое — свободные. Что бы мы ни делали с телом-источником, невозможно повлиять на ушедшее от него возмущение гравитационного поля. По сути, это и есть гравитационная волна.
Вселенная совершенно прозрачна для волн гравитации. Они могли бы стать идеальным средством ее исследования, поскольку совершенно не взаимодействуют с веществом по дороге. Но по этой же причине они практически неуловимы. И все же за 40 лет безрезультатной пока охоты ученые придумали методы, которые позволяют надеяться на успех в течение ближайшего десятилетия.
Для наблюдателя гравитационная волна представляет возмущение приливных сил. Проходя между двумя телами, она заставляет их еле уловимо сближаться и удаляться с определенной частотой. Соединим пружиной два грузика. Такая система имеет некоторую собственную частоту колебаний. Если она совпадет с частотой волны, возникнет резонанс, усиливающий колебания, и его, возможно, удастся зафиксировать. В реальных экспериментах используют не грузы на пружинке, а алюминиевые цилиндры длиной несколько метров и толщиной около метра, у которых имеется не одна, а целый спектр частот. В других детекторах устанавливаются массивные зеркала, расстояние между которыми измеряется лазером.

Охота без трофеев
Несмотря на грандиозный масштаб этих явлений, зарегистрировать гравитационные волны пока никому не удалось. Теоретически ожидаемая интенсивность сигналов находится ниже порога чувствительности существующих детекторов. Хороший шанс открыть эпоху гравитационно-волновой астрономии был в феврале 1987 года при вспышке сверхновой в Большом Магеллановом Облаке — она случилась относительно близко от Земли (по астрономическим меркам, конечно). Возможно, ее сигнал и сумели бы зарегистрировать лучшие гравитационные инструменты того времени. Но, увы, звезда взорвалась в ночь на понедельник, когда работало лишь несколько не самых чувствительных приемников. Анализ их данных не обнаружил никакого достоверного гравитационного сигнала.


Джозеф Вебер налаживает один из
первых детекторов гравитационных волн


Создание первых резонансных детекторов связано с именем Джозефа Вебера, неутомимого энтузиаста охоты на гравитационные волны. Проект детально проработанной конструкции детектора с цилиндрическим алюминиевым резонатором он опубликовал в 1960 году, и вскоре установки были созданы «в металле». С тех пор в конструировании резонансных детекторов был достигнут существенный прогресс. Теперь все они охлаждаются до очень низких температур, чтобы избежать тепловых шумов, а новые технологии значительно повысили чувствительность датчиков, но успеха пока достичь не удалось. Впрочем, сам Вебер до самой смерти в 2000 году был уверен, что все же зарегистрировал всплески гравитационных волн.
Более эффективными должны стать сферические детекторы. Теоретически это обосновал астрофизик (известный также как писатель-фантаст) Роберт Форвард (Robert Forward) в 1975 году, всего через несколько лет после начала работы первых установок Вебера. Сферические детекторы не только чувствительнее цилиндрических, но еще и одинаково хорошо принимают сигналы с любого направления, а также позволяют определить это направление. Это как раз то, что нужно, если мы стремимся зарегистрировать хоть какой-нибудь сигнал, откуда бы он ни исходил. Подобные детекторы не строились из-за высокой технологической сложности, но сейчас уже создаются первые их прототипы.

Детекторы гравитационных волн
AURIGA Леньяро близ Падуи, Италия Резонансный M = 2,23 т, Т = 0,2 К
EXPLORER ЦЕРН, Женева, Швейцария Резонансный M = 2,27 т, Т = 2,6 К
NAUTILUS Фраскати близ Рима, Италия Резонансный M = 2,26 т, Т = 0,13 К
ALLEGRO Батон Руж, шт. Луизиана, США Резонансный M = 2,30 т, T = 4,2 K
TAMA Токио, Япония Лазерный L = 300 м
GEO 600 Ганновер, Германия Лазерный L = 600 м
VIRGO Пиза, Италия Лазерный L = 3 км
LIGO Хенфорд, шт. Вашингтон, США Лазерные L = 2 км и 4 км
Ливингстон, шт. Луизиана, США Лазерный L = 4 км
miniGRAIL Лейден, Голландия Сферический D = 65 см, М = 1,15 т

Включить лазеры!
Хотя гравитационные волны еще не зарегистрированы, наблюдения уже идут полным ходом. Основные надежды ученых «услышать Вселенную» возлагаются сейчас на лазерные детекторы, чей принцип действия основан на явлении интерференции. Полупрозрачное диагональное зеркало расщепляет лазерный луч на два: один, например, вдоль ожидаемого пути волны, другой — в перпендикулярном направлении. Эти лучи проходят по длинным туннелям, сотни раз отражаясь от поставленных друг напротив друга зеркал, а затем вновь объединяются с помощью полупрозрачного зеркала. При сложении электромагнитные волны могут усилить, ослабить или даже полностью погасить друг друга в зависимости от разности фаз, а эта разность зависит от длины пути, пройденного каждым лучом.


Сборка резонансного детектора AURIGA.
Видны торцы трех медных защитных труб,
окруженных емкостью для жидкого гелия


Под действием гравитационной волны сначала одно плечо нашего прибора станет чуть короче, а другое — длиннее, потом ситуация поменяется на противоположную. Наблюдения за интерференцией лучей позволяют заметить сдвиги зеркал на ничтожные доли длины волны лазерного излучения. Обнаружение этих сдвигов и будет доказательством существования гравитационных волн. Чувствительность детектора увеличивается с ростом длины плеч и числа отражений. В отличие от резонансных детекторов у лазерных нет выделенной собственной частоты колебаний. Если твердотельные детекторы в основном «слышат» колебания с частотой около 1 килогерца, то интерферометры могут регистрировать волны в широком диапазоне с частотами примерно от 10 Гц до 10 кГц.


Итальянский детектор гравитационных волн VIRGO с плечами длиной 3 км сооружался с 1996-го
и введен в строй в 2003 году


Самый маленький лазерный детектор — 300-метровый TAMA в Японии — является прототипом будущего 3-километрового интерферометра. На англо-германской установке GEO 600 отрабатываются новые инженерные решения для других проектов. Благодаря оригинальным идеям этот детектор при скромных размерах обладает высокой чувствительностью. В конструкцию итальянского детектора VIRGO с плечами длиной 3 километра заложены очень сложные инженерные решения, в первую очередь для изоляции прибора от сейсмического шума. Наладка установки затянулась, однако интересных научных данных можно ожидать в самое ближайшее время. Крупнейший среди действующих лазерных интерферометров, американский LIGO, включает сразу три детектора: двухкилометровый и два четырехкилометровых. Правда, один из них в Ливингстоне (Луизиана) работает лишь в треть силы — ему очень мешают вибрации от падения стволов сосен на лесозаготовках по соседству. Эту и многие другие проблемы должны решить в ходе существенной модернизации (проект Advanced LIGО, или LIGOII), запланированной к 2010 году. При этом будут установлены более мощные лазеры и реализован ряд важных технических решений, опробованных в проекте GEO 600.

Рывок в космос
Детекторы LIGO и VIRGO относятся к числу наиболее сложных и дорогих физических приборов на Земле. Но ученые не собираются останавливаться на достигнутом. Чтобы не «зарывать деньги в землю», можно запускать их в космос. Как остроумно заметил астрофизик Богдан Пачинский из Принстонского университета, «там доллары весят меньше».
Самый претенциозный астрокосмический эксперимент ближайшего будущего связан именно с регистрацией гравитационных волн. Речь идет о проекте LISA, который будет включать созвездие из трех спутников, разнесенных на расстояние около 5 миллионов километров друг от друга. Образуя равносторонний треугольник, они будут двигаться вокруг Солнца вслед за Землей, отставая от нее примерно на 20 градусов (около 50 миллионов километров). На каждом спутнике будет по два лазера и по два 30-сантиметровых телескопа для слежения за партнерами.
LISA сможет регистрировать недоступные для наземных установок низкочастотные гравитационные волны: от 1 Гц до стотысячной доли герца — это меньше одного колебания в сутки. На таких частотах излучают, например, сливающиеся сверхмассивные черные дыры в ядрах галактик. LISA будет «слышать», как такие черные дыры «заглатывают» нейтронные звезды, белые карлики и «обычные» черные дыры (звездного происхождения). Также могут быть получены важнейшие данные по космологическим гравитационным волнам. И наконец, данные LISA станут дополнительной проверкой общей теории относительности (ОТО): они могут наложить дополнительные ограничения на альтернативные теории гравитации или, кто знает, показать, что ОТО нуждается в уточнении.
Запуск LISA состоится не ранее 2013 года. Но еще до того некоторые технологии пройдут обкатку на спутнике LISA Pathfinder. Кроме того, разрабатывается проект BBO (Big Bang Observer), который будет включать в себя четыре созвездия спутников, разбросанных вдоль земной орбиты вокруг Солнца. Каждое созвездие будет напоминать LISA, но с расстоянием между аппаратами около 50 000 километров. Главная цель BBO — зарегистрировать космологические гравитационные волны, а попутно он сможет обнаружить гравитационное излучение всех двойных нейтронных звезд во Вселенной. Запуск BBO возможен в 2018–2025 годах.

Будущее — на Земле
Впрочем, надежды гравитационно-волновой астрономии не связаны исключительно с космосом. В Голландии строится сферический детектор miniGRAIL — металлическая сфера диаметром 65 сантиметров, охлаждаемая до температуры в тысячные доли градуса Кельвина. Такая же установка появится в Сан-Паулу (Бразилия). Если все пойдет хорошо, то будет построен большой GRAIL с 3-метровой медной сферой массой 110 тонн. Еще один крупный сферический детектор проектируется в Италии. На высоких частотах (2–3 кГц) такие детекторы могут превзойти по чувствительности самые совершенные лазерные установки LIGO-II и VIRGO.


Голландский сферический детектор
гравитационных волн miniGRAIL


В Японии разрабатывается проект криогенного лазерного детектора LCGT (Large Cryogenic Gravitational wave Telescope). Он войдет в строй еще не скоро, но прежде должен появиться его стометровый прототип CLIO (Cryogenic Laser Interferometer Observatory). В Европе также обсуждается проект криогенного интерферометра EURO с массивными сапфировыми зеркалами, расположенными для изоляции от шумов глубоко под землей. Специальная система настройки обеспечит ему повышенную чувствительность при поиске сигналов с заранее известной частотой излучения.

Гравитационный детектор для бедных
Вселенная порой предоставляет ученым инструменты, недоступные им в лабораториях. Иногда на Землю прилетают частицы с фантастическими энергиями — на десять порядков выше, чем достигается на лучших синхрофазотронах. Вселенная — это «ускоритель для бедных». Гравитационные линзы фокусируют свет самых далеких галактик, позволяя нам их увидеть. Вселенная — это «телескоп для бедных». А нет ли у Вселенной детектора гравитационных волн «для бедных»? Оказывается, есть! В наших галактических окрестностях летает около тысячи прекрасных, очень точных часов. Речь идет о нейтронных звездах — радиопульсарах. Эти компактные маховики звездной массы, делают кто один, а кто несколько сотен оборотов в секунду. Стабильность скорости их вращения очень высока и сравнима с точностью хода современных атомных часов. Если радиопульсар и Земля подвергаются воздействию гравитационной волны, расстояние между ними попеременно увеличивается и уменьшается с характерным для нее периодом. Приход импульсов от источника на Землю становится неравномерным, это можно зафиксировать и тем самым «поймать» гравитационную волну. Правда, такой детектор будет предельно низкочастотным, он сможет регистрировать волны с периодами от доли года до тысяч лет.
Самым мощным источником гравитационных волн с такими периодами являются двойные системы, состоящие из сверхмассивных черных дыр, подобных той, что находится в центре нашей Галактики. При столкновении и слиянии галактик их центральные черные дыры быстро оказываются в ядре слившейся системы, образуют пару и начинают постепенно сближаться, расходуя энергию на гравитационное излучение. Если сейчас во Вселенной есть хотя бы одна-две такие «парочки», этого будет достаточно для регистрации гравволн по пульсарам. Правда, наблюдать для этого придется достаточно долго. Если же нам повезет и одна из таких систем окажется близкой к слиянию черных дыр, ее сигнал будет мощнее, а период — короче, и для регистрации излучения потребуется всего несколько лет наблюдений. Другой тип излучения, которое может обнаружить такой детектор «для бедных», — это космологический фон реликтовых гравитационных волн. Чувствительность метода можно заметно повысить, если следить сразу за несколькими пульсарами и отмечать, как варьируются их частоты друг относительно друга. В Австралии уже начаты систематические наблюдения за 40 особо стабильными пульсарами с целью обнаружения гравитационных волн. Так что у рукотворных антенн появляется серьезный конкурент, и неизвестно, кто сумеет первым обнаружить гравитационные волны.

Перекрестный контроль
Охотясь на гравитационные волны, мы ищем очень слабый сигнал на фоне шумов, вызванных тепловыми движениями, звуковыми и сейсмическими колебаниями. Поэтому в дело идет любая дополнительная информация, которая помогает выявить искомый сигнал.
Наша уверенность в детектировании существенно возрастет, если сигнал одновременно будет замечен несколькими независимыми детекторами. Кроме того, это позволит определить положение его источника на небе. Уже был проведен совместный анализ работы LIGO и GEO 600, а также LIGO, TAMA и ALLEGRO. Группы, работающие с резонансными приборами, подписали специальное соглашение об обмене информацией и ее стандартизации для проверки достоверности сигнала. Данные гравитационных детекторов сверяют также с наблюдениями нейтринных и гамма-телескопов, поскольку импульсы гравитационных волн могут быть связаны с космическими гамма-всплесками и вспышками близких сверхновых.
Для некоторых процессов, таких как слияние черных дыр, теория позволяет определить форму импульсов гравитационного излучения. Выделить известный сигнал на фоне шумов гораздо легче, подобно тому, как в шумном месте по телефону проще разобрать знакомое имя, чем фразу на иностранном языке. Предсказать вид ожидаемого сигнала ученые пытаются методом численного моделирования на суперкомпьютерах. Расчет гравитационных волн, испускаемых при слиянии нейтронных звезд и черных дыр, оказался чрезвычайно трудоемкой вычислительной задачей, но с учетом огромной стоимости самих детекторов затраты на такое моделирование становятся оправданными.

«Нобелевка» 2015 года
Гравитационные сигналы из космоса, как было сказано выше, пока не зарегистрированы. Но это не значит, что наблюдения ведутся безрезультатно. Полученные данные позволяют установить верхние пределы на характеристики возможных источников гравитационных волн. Существующие детекторы уже вплотную подошли к интересной для астрофизиков области параметров. Даже без увеличения чувствительности, просто набирая данные на действующих установках, можно будет скоро получать важные ограничения на параметры пульсаров. А с вводом в строй LIGO-II, возможно, придет время и для прямой регистрации гравитационного излучения.
Каков же все-таки смысл в поиске гравитационных волн, для чего их можно «использовать»? Приведет ли их открытие к каким-то значимым социальным изменениям, к чему-то сравнимому с атомной энергией или полупроводниками, которые перевернули наш мир? Предсказывать технологии и приложения намного труднее, чем развитие фундаментального научного знания. Возьмем ту же квантовую механику — какая от нее польза? Нобелевский лауреат по физике Дэвид Гросс как-то заметил в беседе с корреспондентом «Вокруг света», что «если бы кто-то спросил у Гейзенберга, какая польза от квантовой механики, я сомневаюсь, что он сказал бы вам о транзисторе или лазере. Но они появились. Очень трудно предсказать приложения фундаментальной физики».
И все-таки — существуют ли гравитационные волны? Не гоняемся ли мы за фантазиями физиков? Прямых доказательств их существования, то есть экспериментальной регистрации, до сих пор нет. Если бы взрыв близкой сверхновой в 1987 году не пришелся на выходной, возможно, сегодня мы могли бы ответить на этот вопрос твердым «да». Но случилось иначе, и нам придется подождать.
Если в итоге гравитационные волны не обнаружат, это будет тяжелый удар для всей современной физики. Неверной окажется не только общепринятая на сегодня ОТО, не спасут и «альтернативные» теории тяготения. Они тоже предсказывают возникновение гравитационных волн при конечной скорости распространения гравитации.
Уверенность в их существовании подкрепляется очень весомыми косвенными аргументами. Например, более 30 лет непрерывных наблюдений двойного радиопульсара J1913+16 позволили проверить предсказания ОТО с точностью до 0,1%. Среди наблюдаемых эффектов есть и постоянное уменьшение орбиты системы в точном соответствии с тем, сколько энергии уносят излучаемые ею гравитационные волны. Мы уже видим, как гравволны работают там, остается «поймать» их здесь.
Судя по темпам работ, ждать рождения гравитационно-волновой астрономии осталось не более десяти лет. Наше предсказание таково: в 2015 году, в столетний юбилей общей теории относительности, Нобелевская премия будет вручена группе, которая первой сумеет зарегистрировать гравитационные волны.

Источник - vokrugsveta.ru


--------------------
www.orion-astro.narod.ru - сайт команды Ukraine-Sarny.

Наш девиз : ***PER ASPERA AD ASTRA*** !!!



User is offlineProfile CardPM
Go to the top of the page
+Quote Post
2 Сторінки V < 1 2  
Reply to this topicStart new topic
Відповідей(15 - 25)
Rilian
Feb 2 2015, 01:46
Пост #16


interstellar
**********

Група: Team member
Повідомлень: 17 340
З нами з: 22-February 06
З: Ванкувер
Користувач №: 184
Стать: НеСкажу
Free-DC_CPID
Парк машин:
ноут и кусок сервера



QUOTE(astronom2003 @ Oct 29 2014, 14:16) *

QUOTE(Rilian @ Oct 29 2014, 13:20) *

QUOTE(astronom2003 @ Oct 28 2014, 11:28) *

Будет вращаться вокруг центра Нашей Галактики по эллиптической орбите.

а через сколько минут начнется вращение ?

Ни через сколько...
Оно происходит и сейчас - Солнце вместе с планетами, астероидами, кометами и всем остальным, что есть в Солнечной системе вращается вокруг центра Нашей Галактики. Если, гипотетически, Солнце исчезнет, то мы продолжим вращательное движение вокруг центра галактики.

я имею ввиду когда траектория вращения перестанет учитивать гравитационное влияние исчезнувшего Солнца


--------------------
(Show/Hide)

Миссия проекта Help Fight Childhood Cancer (Помоги Победить Детский Рак) - подобрать белки, блокирующие некоторые виды рака. Подключайтесь!
IPB Image
IPB Image

IPB Image

IPB Image
IPB Image

общая статистика: BOINCstats * FreeDC команда: BOINC команда Ukraine

IPB Image
User is offlineProfile CardPM
Go to the top of the page
+Quote Post
Death
Feb 4 2015, 02:13
Пост #17


<script ///>
**********

Група: Moderators
Повідомлень: 6 428
З нами з: 5-November 03
З: Kyiv
Користувач №: 26
Стать: НеСкажу
Free-DC_CPID
Парк машин:
гидропарк
jabber:deadjdona@gmail.com



расстояние от солнца / скорость распространения гравитации в вакууме =


--------------------
wbr, Me. Dead J. Dona OGR-27
User is offlineProfile CardPM
Go to the top of the page
+Quote Post
astronom2003
Nov 1 2015, 19:38
Пост #18


Капитан Ukraine-Sarny
********

Група: Trusted Members
Повідомлень: 1 492
З нами з: 18-November 07
З: город Сарны,Ривненская обл.
Користувач №: 651
Стать: Чол
Парк машин:
Куча всякого разного железа...



Учёные не нашли гравитационные волны за одиннадцать лет наблюдений


Радиотелескоп в Паркесе, прозванный местными «Тарелка»

Эксперимент по обнаружению гравитационных волн, длящийся уже одиннадцать лет, не смог обнаружить их присутствия. Использовавшиеся в эксперименте радиотелескопы не смогли зафиксировать ничего, что можно было бы интерпретировать в поддержку теории наличия этих волн.
О завершении текущей фазы эксперимента рассказали астрономы из обсерватории города Паркес, Австралия. Она входит Объединение австралийских национальных обсерваторий, и является ключевым звеном программы Parkes Pulsar Timing Array по поиску гравитационных волн при помощи временных пульсарных решёток. Эта программа, в свою очередь, является частью большой международной программы International Pulsar Timing Array, в которой, кроме PPTA, участвуют группы обсерваторий из Европы (EPTA) и Северной Америки (NANOGrav).
Задача программы – обнаружить низкочастотные (от 10-9 до 10-6 Гц) гравитационные волны, предсказанные ещё Эйнштейном в рамках общей теории относительности. Согласно гипотезе, такие волны могут излучать двойные системы из двух чёрных дыр, находящихся в центрах сливающихся галактик. В таких системах чёрные дыры массой в десятки миллионов солнечных вращаются вокруг общего центра масс с периодами от нескольких месяцев до нескольких лет.
Для поиска волн учёные использовали выборку из нескольких десятков миллисекундных пульсаров. Пульсары – это вращающиеся нейтронные звёзды, испускающие лучи электромагнитного излучения. Когда луч вращающегося пульсара проходит по планете Земля, мы можем засечь его при помощи радиотелескопов. Благодаря вращению пульсаров это событие случается с определёнными периодами – обычно от нескольких секунд до нескольких миллисекунд. В рамках проекта распределённых вычислений Einstein@Home на 2012 год было найдено 63 пульсара.
Как известно, пульсары являются прекрасными космическими «таймерами», поскольку их пульсации строго периодичны. Поэтому, если при помощи телескопа удалось бы засечь изменение в периодичности поступление сигнала, можно было бы предположить, что в этом виновна проходящая между наблюдателем и пульсаром гравитационная волна.
Такие волны, по расчётам, должны влиять на время прибытия пульсов и изменять их на величины порядка нескольких десятков наносекунд. Такие временные промежутки являются хотя и достаточно маленькими, но всё же вполне измеримыми.
Учёные наблюдали за каждым из выбранных пульсаров примерно раз в неделю. Даже при успешном обнаружении гравитационных волн, в этом эксперименте невозможно было бы определить их источник – он мог бы находиться в любой точке небесной сферы внутри участка в 100 квадратных градусов. В участке такого размера могли присутствовать тысячи сливающихся галактик.
Но, к сожалению, подтверждения расчётам получено не было. И уже есть несколько теорий на этот счёт. Одна из них гласит, что при слиянии галактик центральные чёрные дыры достаточно быстро отдают свою энергию, взаимодействуя с окружающим их межзвёздным газом, и поэтому не вращаются подолгу друг вокруг друга, а стремительно сливаются. Некоторые учёные предлагают в связи с этим перейти на поиск волн более высокой частоты.
Но на этом, конечно, история не заканчивается. 18 сентября заработала обновлённая версия лазерного детектора гравитационных волн LIGO, а в 2016 году начнётся строительство большого радиотелескопа «Квадратная километровая решётка» (Square Kilometre Array, SKA). У этих проектов как раз имеется возможность засечь гравитационные волны более высокой частоты – испускаемые, например, сливающимися нейтронными звёздами.


--------------------
www.orion-astro.narod.ru - сайт команды Ukraine-Sarny.

Наш девиз : ***PER ASPERA AD ASTRA*** !!!



User is offlineProfile CardPM
Go to the top of the page
+Quote Post
astronom2003
Nov 2 2015, 18:59
Пост #19


Капитан Ukraine-Sarny
********

Група: Trusted Members
Повідомлень: 1 492
З нами з: 18-November 07
З: город Сарны,Ривненская обл.
Користувач №: 651
Стать: Чол
Парк машин:
Куча всякого разного железа...



Nature: детектор LIGO мог поймать гравитационные волны

Американская обсерватория LIGO могла "уцепиться" за сигнал, порожденный прохождением гравитационных волн через его интерферометры, хотя есть вероятность того, что он является фальшивкой, изощренной "проверкой на внимательность" со стороны руководства проекта, заявляет новостная служба журнала Nature.
Гравитационные волны, согласно теории относительности Эйнштейна, испускает любая материя, движущаяся с ускорением. Чем выше ускорение и масса объекта, тем более заметными они будут. Потенциальные источники этих волн, в том числе пары нейтронных звезд, белых карликов и черных дыр — расположены так далеко от Земли, что исходящие от них волны почти невозможно зафиксировать.
Как рассказывает издание, в Twitter начали расползаться слухи о том, что специалистам LIGO удалось найти первые намеки на то, что детектору удалось зафиксировать прохождение одной или нескольких гравитационных волн. Их источником был известный космолог Лоуренс Краусс, обладающий связями с участниками проекта.
Nature попытался связаться с пресс-службой LIGO, которая одновременно и не подтвердила, и не стала опровергать эти слухи, заявив, что "наш официальный ответ заключается в том, что мы сейчас анализируем данные". Сам Краусс оценивает вероятность того, что его догадка является правдой, примерно в 10-15%.
В принципе, подобное событие вполне могло случиться – LIGO был перезапущен совсем недавно, 18 сентября этого года, и чувствительность его детекторов была заметно увеличена после очередного обновления оборудования. Более того, интерферометры на самом деле работали в тестовом режиме с середины лета, и собранные в то время данные тоже могут содержать в себе намеки на существование гравитационных волн.
Точный ответ на этот вопрос мы узнаем, в лучшем случае, как минимум через год, если слухи подтвердятся и ученые приступят к полноценному анализу данных, собранных в ходе второй сессии работы LIGO.
Кроме того, как пишет Nature, нельзя исключать и вероятности того, что эти "гравитационные волны" на самом деле являются фальшивкой, подброшенной в данные детекторов руководством LIGO, проверяющим научную команду интерферометров на бдительность. Подобные "проверки" уже проводились в прошлом – в 2007 и 2010 году. Во втором случае ученые даже поверили в фальшивку и были готовы опубликовать статью об открытии, пока им не рассказали о сути найденного сигнала.


--------------------
www.orion-astro.narod.ru - сайт команды Ukraine-Sarny.

Наш девиз : ***PER ASPERA AD ASTRA*** !!!



User is offlineProfile CardPM
Go to the top of the page
+Quote Post
astronom2003
Dec 3 2015, 17:34
Пост #20


Капитан Ukraine-Sarny
********

Група: Trusted Members
Повідомлень: 1 492
З нами з: 18-November 07
З: город Сарны,Ривненская обл.
Користувач №: 651
Стать: Чол
Парк машин:
Куча всякого разного железа...



ЕКА: гравителескоп LISA Pathfinder отправился в космос.



Ракета-носитель Vega стартовала с космодрома Куру во Французской Гвиане. Она должна вывести на расчетную орбиту демонстрационный аппарат LISA Pathfinder, предназначенный для проверки общей теории относительности (ОТО). Об этом сообщается на сайте компании Arianespace.
Старт произошел 3 декабря 2015 года. Предыдущий пуск, назначенный на 2 декабря, был перенесен в связи с неполадками с ракетой-носителем Vega. Заказчиком пуска станции выступило Европейское космическое агентство (ЕКА), производителем — компания Airbus Defence and Space.
Приблизительно через два месяца LISA Pathfinder выйдет на заданную орбиту в точке Лагранжа L1, на расстоянии в 1,5 миллиона километров от Земли. В начале февраля 2016 года он начнет проводить наблюдения и эксперименты, которые продлятся как минимум шесть месяцев.
Телескоп LISA Pathfinder, чья сборка и проверка была завершена в августе, станет первой космической обсерваторией, при помощи которой человечество будет искать следы гравитационных волн, порождаемых взаимодействиями между крупными и особо тяжелыми объектами в далеком космосе.
Он является своеобразным "пробным шаром" в большом проекте по созданию LISA, космической системы по поиску подобных волн, инициированном в 2001 году совместными усилиями НАСА и Европейским космическим агентством (ESA).
Космический аппарат должен был состоять из трех частей, каждая из которых оснащена лазером и устройством для определения отклонения лазерных лучей, поступающих с других аппаратов. В рабочем состоянии LISA должна образовать правильный треугольник, стороны которого (длина каждой составит 5 миллионов километров) "прочерчены" лазерными лучами. При прохождении гравитационных волн лучи лазера будут отклоняться, что позволит их зафиксировать.
Однако НАСА объявило о своем выходе из программы, после чего постройка и запуск LISA были отложены на неопределенный срок. Тем не менее, ЕКА приняло решение продолжить работы по созданию экспериментального аппарата LISA Pathfinder, на борту которого ученые и инженеры отработают технологии, необходимые для поддержания лазерного "треугольника", и попытаются поймать гравитационные волны до запуска полноценного LISA, который в лучшем случае состоится в середине 2030 годов.
По своему устройству LISA Pathfinder представляет полноценную "треть" LISA, которая связывается не с двумя частями лазерного "треугольника" на расстоянии в 5 миллионов километров, а фактически сама с собой.


Маневры демонстрационного аппарата LISA Pathfinder
Изображение: ESA / ATG medialab



LISA Pathfinder


--------------------
www.orion-astro.narod.ru - сайт команды Ukraine-Sarny.

Наш девиз : ***PER ASPERA AD ASTRA*** !!!



User is offlineProfile CardPM
Go to the top of the page
+Quote Post
astronom2003
Dec 4 2015, 01:21
Пост #21


Капитан Ukraine-Sarny
********

Група: Trusted Members
Повідомлень: 1 492
З нами з: 18-November 07
З: город Сарны,Ривненская обл.
Користувач №: 651
Стать: Чол
Парк машин:
Куча всякого разного железа...



Хоть и немного оффтоп, но всё же...
Гравитационный телескоп LISA Pathfinder был запущен ракетой-носителем Vega . Для верхней (четвертой) ступени этой ракеты днепропетровское конструкторское бюро «Южное» разработало, а «Южмаш» произвел маршевый двигатель РД-843.
prapor.gif prapor.gif prapor.gif prapor.gif prapor.gif prapor.gif prapor.gif


--------------------
www.orion-astro.narod.ru - сайт команды Ukraine-Sarny.

Наш девиз : ***PER ASPERA AD ASTRA*** !!!



User is offlineProfile CardPM
Go to the top of the page
+Quote Post
Dromage
Mar 31 2019, 19:18
Пост #22


кранчер з фермою
*******

Група: Trusted Members
Повідомлень: 936
З нами з: 6-March 12
З: Кривий Ріг
Користувач №: 2 942
Стать: Чол
Парк машин:
домашня конячка: i5-4690K, домашній ішачок: pentium B970



LIGO та Virgo розпочинають нове полювання!

Національна наукова фундація LIGO (лазерний інтерферометр гравітаційно-хвильова обсерваторія) має відновити своє полювання за гравітаційними хвилями 1-го квітня, після отримання серії оновлень лазерів, дзеркал та інших компонентів. LIGO, що складається з двох детекторів, розташованих у Хенфорді та Луїзіані, тепер має комбіноване збільшення чутливості приблизно на 40% у порівнянні з останнім циклом. Це означає, що він може обстежити ще більший обсяг простору ніж раніше для пошуку потужних гравітаційно-хвильових подій.

До пошуків приєднається Virgo, детектор що розташований в Європейській гравітаційній обсерваторії (EGO) в Італії, який майже вдвічі збільшив свою чутливість з часу останнього запуску і також розпочне пошуки з 1 квітня.

За минулі два цикли спостережень детекторам вдалося зафіксувати десяток злиттів чорних дір та один випадок злиття двох нейтронних зірок. Остання подія спостерігалася також десятками оптичних телескопів. Усі ці гравітаційно-хвильові події були зафіксовані за дуже короткий час менш чутливим обладнанням ніж підготоване до полювання зараз.

Використання трьох детекторів (Хенфорд, Луїзіана та Піза) значно підвищує чутливість та дозволяє більш точно визначати тріангуляцію джерел гравітаційних хвиль. Що ж - чекаємо на справжнє цунамі нових екстремальних подій! wink.gif


--------------------


(Show/Hide)

User is offlineProfile CardPM
Go to the top of the page
+Quote Post
Dromage
Apr 11 2019, 10:50
Пост #23


кранчер з фермою
*******

Група: Trusted Members
Повідомлень: 936
З нами з: 6-March 12
З: Кривий Ріг
Користувач №: 2 942
Стать: Чол
Парк машин:
домашня конячка: i5-4690K, домашній ішачок: pentium B970



У базі даних про реєстрацію гравітаційних хвиль з'явилась нова подія-кандидат під номером S190408an. Це сталося менш ніж через 10 днів після початку нового оглядового етапу детекторів LIGO/Virgo. На даний момент не було зафіксовано електромагнітного випромінювання з цього ж напрямку - це значить, що найбільш ймовірним джерелом гравітаційних хвиль є злиття чорних дір.

Поки що немає інформації про розмір і маси чорних дір, але, судячи з досить великої відстані та впевненому детектуванню, про що говорить високе співвідношення сигнал/шум (43), це були досить масивні об'єкти, з масами близько 30 сонячних.


--------------------


(Show/Hide)

User is offlineProfile CardPM
Go to the top of the page
+Quote Post
Dromage
Apr 15 2019, 09:56
Пост #24


кранчер з фермою
*******

Група: Trusted Members
Повідомлень: 936
З нами з: 6-March 12
З: Кривий Ріг
Користувач №: 2 942
Стать: Чол
Парк машин:
домашня конячка: i5-4690K, домашній ішачок: pentium B970



Нова подія - S190412m. За розрахунками, після 19-місячного апгрейду детекторів, LIGO/Virgo повинні "ловити" приблизно по 1 новій події щотижня. Поки що оцінки збігаються з реальністю. Злиття чорних дір з подальшим детектуванням гравітаційних хвиль починає перетворюватися у рутину...


--------------------


(Show/Hide)

User is offlineProfile CardPM
Go to the top of the page
+Quote Post
Dromage
Apr 26 2019, 07:23
Пост #25


кранчер з фермою
*******

Група: Trusted Members
Повідомлень: 936
З нами з: 6-March 12
З: Кривий Ріг
Користувач №: 2 942
Стать: Чол
Парк машин:
домашня конячка: i5-4690K, домашній ішачок: pentium B970



S190425z - новий кандидат на злиття двох нейтронних зірок. Через вимкнений детектор LIGO у Хенфорді та низьку чутливість італійського Virgo тріангуляція вдалася з точністю у чверть небесної сфери. Тому шанси на оптичне спостереження цієї події є примарними. Оціночна відстань - 155 (+45;-45) мегапарсек.


--------------------


(Show/Hide)

User is offlineProfile CardPM
Go to the top of the page
+Quote Post
Dromage
Apr 29 2019, 17:04
Пост #26


кранчер з фермою
*******

Група: Trusted Members
Повідомлень: 936
З нами з: 6-March 12
З: Кривий Ріг
Користувач №: 2 942
Стать: Чол
Парк машин:
домашня конячка: i5-4690K, домашній ішачок: pentium B970



S190426c - 4-й кандидат з початку квітня та перший в своєму роді на злиття чорної діри та нейтронної зірки. Цього разу спостереження проводилося усіма на цей час наявними детекторами. Попередня оцінка відстані - 350 мегапарсек.


--------------------


(Show/Hide)

User is offlineProfile CardPM
Go to the top of the page
+Quote Post

2 Сторінки V < 1 2
Reply to this topicStart new topic
2 Користувачів переглядають дану тему (2 Гостей і 0 Прихованих Користувачів)
0 Користувачів:

 



- Lo-Fi Версія Поточний час: 15th June 2019 - 22:31

Rambler's Top100 Рейтинг@Mail.ru
Invision Power Board v1.3.3 © 1996 IPS, Inc.