stringtranslate.com

Первое наблюдение гравитационных волн

Первое прямое наблюдение гравитационных волн было сделано 14 сентября 2015 года и было объявлено коллаборациями LIGO и Virgo 11 февраля 2016 года. [3] [4] [5] Ранее гравитационные волны были выведены только косвенно, через их влияние на синхронизацию пульсаров в двойных звездных системах. Форма волны , обнаруженная обеими обсерваториями LIGO, [6] совпала с предсказаниями общей теории относительности [7] [8] [9] для гравитационной волны, исходящей от внутренней спирали и слияния двух черных дыр (36  M ☉ и 29  M ☉ ) и последующего затухания [b] одного остатка черной дыры 62  M ☉ . Сигнал был назван GW150914 (от гравитационной волны и даты наблюдения 2015-09-14). [3] [11] Это также было первое наблюдение слияния двойных черных дыр, продемонстрировавшее как существование двойных систем черных дыр звездной массы , так и тот факт, что такие слияния могут происходить в пределах текущего возраста Вселенной .

Это первое прямое наблюдение было отмечено во всем мире как выдающееся достижение по многим причинам. Попытки напрямую доказать существование таких волн продолжались более пятидесяти лет, и волны настолько малы, что сам Альберт Эйнштейн сомневался, что их когда-либо можно будет обнаружить. [12] [13] Волны, испущенные катастрофическим слиянием GW150914, достигли Земли в виде ряби в пространстве-времени , которая изменила длину эффективного пролета LIGO в 1120 км на тысячную часть ширины протона , [ 11] пропорционально эквивалентно изменению расстояния до ближайшей звезды за пределами Солнечной системы на ширину одного волоса. [14] [c] Энергия, высвобождаемая двойной звездой, когда она скручивалась и сливалась, была огромной, с энергией3.0+0,5
−0,5 с 2  М ☉ (5.3+0,9
−0,8× 1047 джоулей или5300+900
−800 враги ) в общей сложности излучаются в виде гравитационных волн, достигая пиковой скорости излучения в последние несколько миллисекунд, около3.6+0,5
−0,4× 1049 Вт — уровень, превышающий суммарную мощность всего света, излучаемого всеми звездами в наблюдаемой Вселенной . [3] [4] [15] [16] [d]

Наблюдение подтвердило последнее оставшееся непосредственно необнаруженное предсказание общей теории относительности и подтвердило ее предсказания искажения пространства-времени в контексте крупномасштабных космических событий (известных как сильные полевые испытания ). Оно было объявлено о начале новой эры гравитационно-волновой астрономии , которая позволяет наблюдать сильные астрофизические события, которые ранее были невозможны, и позволяет напрямую наблюдать самую раннюю историю Вселенной . [3] [18] [19] [20] [21] 15 июня 2016 года было объявлено о двух дополнительных обнаружениях гравитационных волн, сделанных в конце 2015 года. [22] Еще восемь наблюдений были сделаны в 2017 году, включая GW170817 , первое наблюдаемое слияние двойных нейтронных звезд , которое также наблюдалось в электромагнитном излучении .

Гравитационные волны

Видеосимуляция, демонстрирующая искривление пространства-времени и гравитационные волны, возникающие во время финального слияния, закручивания и замыкания двойной системы черных дыр GW150914 [23]

Альберт Эйнштейн 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 присутствием массы , и далее предполагает, что определенные движения или ускорение этих масс будут вызывать искажения – или «рябь» – в пространстве-времени, которые распространяются наружу от источника со скоростью света. Эйнштейн считал это в основном любопытством, так как он понимал, что эта рябь будет слишком незначительной, чтобы ее можно было обнаружить с помощью любой технологии, предусмотренной в то время. [13] Как дальнейшее следствие, вытекающее из сохранения энергии , энергия, излучаемая гравитационными волнами из системы из двух объектов на взаимной орбите, заставит их медленно закручиваться по спирали внутрь, хотя, опять же, этот эффект будет чрезвычайно незначительным и, таким образом, сложным для наблюдения. [27]

Один случай, когда гравитационные волны будут наиболее сильными, — это последние моменты слияния двух компактных объектов, таких как нейтронные звезды или черные дыры . В течение миллионов лет двойные нейтронные звезды и двойные черные дыры теряют энергию, в основном через гравитационные волны, и в результате они движутся по спирали друг к другу. В самом конце этого процесса два объекта достигнут экстремальных скоростей, и в последнюю долю секунды их слияния значительная часть их массы теоретически будет преобразована в гравитационную энергию и вылетит наружу в виде гравитационных волн, [28] что дает большую, чем обычно, вероятность обнаружения. Однако, поскольку было мало известно о количестве компактных двойных во Вселенной, а достижение этой финальной стадии может быть очень медленным, было мало уверенности в том, как часто могут происходить такие события. [29]

Наблюдение

Замедленная компьютерная симуляция двойной системы черных дыр GW150914, видимая близлежащим наблюдателем, в течение 0,33 с ее финальной инспирализации, слияния и кольцевого спуска. Звездное поле позади черных дыр сильно искажается и, по-видимому, вращается и движется из-за экстремального гравитационного линзирования , поскольку само пространство-время искажается и увлекается вращающимися черными дырами. [23]

Гравитационные волны можно обнаружить косвенно — путем наблюдения за небесными явлениями, вызванными гравитационными волнами, — или более непосредственно с помощью таких инструментов, как наземный LIGO или планируемый космический инструмент LISA . [30]

Косвенное наблюдение

Доказательства существования гравитационных волн были впервые получены в 1974 году в ходе наблюдения за движением двойной нейтронной звездной системы PSR B1913+16 , в которой одна из звезд является пульсаром , который испускает электромагнитные импульсы на радиочастотах с точным, регулярным интервалом по мере своего вращения. Рассел Халс и Джозеф Тейлор , открывшие эти звезды, также показали, что со временем частота импульсов сокращалась, и что звезды постепенно сближались по спирали с потерей энергии, которая близко соответствовала предсказанной энергии, излучаемой гравитационными волнами. [31] [32] За эту работу Халс и Тейлор были удостоены Нобелевской премии по физике в 1993 году. [33] Дальнейшие наблюдения этого пульсара и других в нескольких системах (таких как двойная пульсарная система PSR J0737-3039 ) также согласуются с общей теорией относительности с высокой точностью. [34] [35]

Прямое наблюдение

Северное крыло Хэнфордской гравитационно-волновой обсерватории LIGO

Прямое наблюдение гравитационных волн было невозможно в течение многих десятилетий после их предсказания 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 достаточно развилась, чтобы этот метод стал осуществимым.

В настоящем подходе, используемом LIGO, лазерный луч разделяется, и две половины рекомбинируются после прохождения разных путей. Изменения длины путей или времени, необходимого для двух разделенных лучей, вызванные эффектом прохождения гравитационных волн, чтобы достичь точки, где они рекомбинируют, обнаруживаются как « биения ». Такая техника чрезвычайно чувствительна к крошечным изменениям расстояния или времени, необходимого для прохождения двух путей. Теоретически интерферометр с плечами длиной около 4 км был бы способен обнаружить изменение пространства-времени — крошечную часть размера одного протона — когда гравитационная волна достаточной силы проходит через Землю из другого места. Этот эффект будет заметен только для других интерферометров аналогичного размера, таких как Virgo , GEO 600 и планируемых детекторов KAGRA и INDIGO . На практике понадобилось бы по крайней мере два интерферометра, поскольку любая гравитационная волна была бы обнаружена на обоих из них, но другие виды возмущений, как правило, не присутствовали бы на обоих. Эта техника позволяет отличить искомый сигнал от шума . Этот проект был в конечном итоге основан в 1992 году как Лазерная интерферометрическая гравитационно-волновая обсерватория (LIGO) . Первоначальные инструменты были модернизированы между 2010 и 2015 годами (до Advanced LIGO), что дало увеличение их первоначальной чувствительности примерно в 10 раз. [36]

LIGO управляет двумя гравитационно-волновыми обсерваториями одновременно, расположенными на расстоянии 3002 км (1865 миль) друг от друга: обсерваторией LIGO в Ливингстоне ( 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 в Ханфорде на площадке DOE в Ханфорде ( 46°27′18.52″ с.ш. 119°24′27.56″ з.д. / 46.4551444° с.ш. 119.4076556°W / 46.4551444; -119.4076556 ) около Ричленда, штат Вашингтон . Небольшие изменения длины их рукавов постоянно сравниваются, и значительные закономерности, которые, по-видимому, возникают синхронно, отслеживаются, чтобы определить, могла ли быть обнаружена гравитационная волна или же за этим стоит какая-то другая причина.

Первоначальные операции LIGO между 2002 и 2010 годами не обнаружили никаких статистически значимых событий, которые могли бы быть подтверждены как гравитационные волны. За этим последовало многолетнее отключение, в то время как детекторы были заменены значительно улучшенными версиями «Advanced LIGO». [37]   В феврале 2015 года два усовершенствованных детектора были переведены в инженерный режим, в котором приборы работают в полном объеме с целью тестирования и подтверждения того, что они функционируют правильно, прежде чем их можно будет использовать для исследований, [38] с официальными научными наблюдениями, которые должны начаться 18 сентября 2015 года. [39]

На протяжении разработки и первоначальных наблюдений LIGO было введено несколько «слепых инъекций» фальшивых гравитационно-волновых сигналов для проверки способности исследователей идентифицировать такие сигналы. Чтобы защитить эффективность слепых инъекций, только четыре ученых LIGO знали, когда происходили такие инъекции, и эта информация была раскрыта только после того, как сигнал был тщательно проанализирован исследователями. [40] 14 сентября 2015 года, когда LIGO работал в инженерном режиме, но без каких-либо слепых инъекций данных, прибор сообщил о возможном обнаружении гравитационной волны. Обнаруженное событие получило название GW150914. [41]

Событие GW150914

Обнаружение событий

GW150914 был обнаружен детекторами LIGO в Ханфорде, штат Вашингтон, и Ливингстоне, штат Луизиана , США, в 9:50:45 UTC 14 сентября 2015 года. [4] [11] Детекторы LIGO работали в «инженерном режиме», то есть они работали в полную силу, но еще не приступили к формальной «исследовательской» фазе (которая должна была начаться через три дня, 18 сентября), поэтому изначально возник вопрос, были ли сигналы реальными обнаружениями или имитированными данными для целей тестирования, прежде чем было установлено, что они не были тестами. [42]

Сигнал щебетания длился более 0,2 секунды и увеличивался по частоте и амплитуде примерно за 8 циклов с 35 Гц до 250 Гц. [3] Сигнал находится в слышимом диапазоне и был описан как напоминающий «щебетание» птицы ; [4] астрофизики и другие заинтересованные стороны по всему миру с энтузиазмом отреагировали, имитируя сигнал в социальных сетях после объявления об открытии. [4] [43] [44] [45] (Частота увеличивается, потому что каждая орбита заметно быстрее предыдущей в последние моменты перед слиянием.)

Триггер, указывающий на возможное обнаружение, был зарегистрирован в течение трех минут после получения сигнала с использованием быстрых («онлайн») методов поиска, которые обеспечивают быстрый первоначальный анализ данных с детекторов. [3] После первоначального автоматического оповещения в 9:54 UTC серия внутренних писем подтвердила, что никаких запланированных или незапланированных 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 16 дней окружающих данных с 12 сентября по 20 октября 2015 года определил GW150914 как реальное событие с предполагаемой значимостью не менее 5,1 сигма [3] или уровнем достоверности 99,99994%. [48] Соответствующие пики волн были замечены 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 местами. [3] Волны путешествовали со скоростью света более миллиарда лет. [49]

Во время события детектор гравитационных волн Virgo (возле Пизы, Италия ) был отключен и проходил модернизацию; если бы он был включен, он, вероятно, был бы достаточно чувствителен, чтобы также обнаружить сигнал, что значительно улучшило бы позиционирование события. [4] GEO600 (возле Ганновера , Германия) был недостаточно чувствителен, чтобы обнаружить сигнал. [3] Следовательно, ни один из этих детекторов не смог подтвердить сигнал, измеренный детекторами LIGO. [4]

Астрофизическое происхождение

Моделирование слияния черных дыр, излучающих гравитационные волны

Событие произошло на световом расстоянии440+160
−180 мегапарсек [1] ​​: 6  (определяется амплитудой сигнала), [4] или1,4 ± 0,6 миллиарда световых лет , что соответствует космологическому красному смещению0,093+0,030
−0,036(90% достоверных интервалов ). Анализ сигнала вместе с предполагаемым красным смещением показал, что он был получен в результате слияния двух черных дыр с массами35+5
−3раз и30+3
−4раз больше массы Солнца ( в исходной системе отсчета), что приводит к образованию черной дыры после слияния62+4
−3 M ☉ . [1] : 6  Масса –энергия отсутствующего3,0 ± 0,5  M ☉ было излучено в виде гравитационных волн. [3]

В течение последних 20 миллисекунд слияния мощность излучаемых гравитационных волн достигла пика примерно3,6 × 10 49  Вт или 526  дБм – в 50 раз больше [50], чем общая мощность всего света, излучаемого всеми звездами в наблюдаемой Вселенной . [3] [4] [15] [16] Количество этой энергии, полученной всей планетой Земля, составило около 36 миллиардов джоулей, из которых лишь небольшое количество было поглощено. [51]

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 объекты вращались друг вокруг друга на расстоянии всего 350 км к моменту их слияния. Фазовые изменения поляризации сигнала позволили вычислить орбитальную частоту объектов, а вместе с амплитудой и рисунком сигнала позволили вычислить их массы и, следовательно, их экстремальные конечные скорости и орбитальное разделение (расстояние друг от друга) при их слиянии. Эта информация показала, что объекты должны были быть черными дырами, поскольку любой другой вид известных объектов с такими массами был бы физически больше и, следовательно, слился бы до этой точки или не достиг бы таких скоростей на такой малой орбите. Наибольшая наблюдаемая масса нейтронной звезды составляет 2  M ☉ , при этом консервативный верхний предел для массы стабильной нейтронной звезды составляет 3  M ☉ , так что пара нейтронных звезд не имела бы достаточной массы для слияния (если только не существуют экзотические альтернативы, например, бозонные звезды ) [2] [3] , в то время как пара черная дыра -нейтронная звезда объединилась бы раньше, что привело бы к не столь высокой конечной орбитальной частоте. [3]

Затухание формы волны после ее пика соответствовало затухающим колебаниям черной дыры, когда она релаксировала до окончательной объединенной конфигурации. [3] Хотя спиральное движение компактных двойных звезд можно хорошо описать с помощью постньютоновских вычислений , [52] стадия слияния сильного гравитационного поля может быть решена в полной общности только с помощью крупномасштабного численного моделирования относительности . [53] [54] [55]

В улучшенной модели и анализе обнаружено, что объект после слияния представляет собой вращающуюся черную дыру Керра с параметром спина0,68+0,05
−0,06, [1] т.е. тот, у которого момент импульса составляет 2/3 от максимально возможного для его массы.

Две звезды, из которых образовались две черные дыры, вероятно, образовались примерно через 2 миллиарда лет после Большого взрыва с массами от 40 до 100 масс Солнца . [ 56] [57]

Местоположение в небе

Гравитационно-волновые приборы — это мониторы всего неба с небольшой способностью разрешать сигналы пространственно. Для определения местоположения источника на небе с помощью триангуляции необходима сеть таких приборов . При наличии только двух приборов LIGO в режиме наблюдения местоположение источника GW150914 можно было ограничить только дугой на небе. Это было сделано с помощью анализа6.9+0,5
−0,4мс задержка времени, а также амплитуда и фазовая согласованность на обоих детекторах. Этот анализ выдал достоверную область 150 градусов 2 с вероятностью 50% или 610 градусов 2 с вероятностью 90%, расположенную в основном в Южном небесном полушарии , [2] : 7  : рис. 4  в грубом направлении (но гораздо дальше) Магеллановых Облаков . [4] [11]

Для сравнения, площадь созвездия Ориона составляет 594 градуса 2 . [58]

Совпадающие гамма-наблюдения

Космический гамма-телескоп Fermi сообщил , что его прибор GBM (Gamma-Ray Burst Monitor) обнаружил слабый гамма-всплеск с энергией выше 50 кэВ, начавшийся через 0,4 секунды после события LIGO и с областью позиционной неопределенности, перекрывающей область наблюдения LIGO. Команда Fermi вычислила вероятность того, что такое событие является результатом совпадения или шума, в 0,22%. [59] Однако гамма-всплеск не ожидался, и наблюдения с помощью прибора SPI-ACS телескопа INTEGRAL , охватывающего все небо, показали, что любое излучение энергии в гамма-лучах и жестком рентгеновском излучении от события было менее одной миллионной энергии, испускаемой в виде гравитационных волн, что «исключает возможность того, что событие связано со значительным гамма-излучением, направленным в сторону наблюдателя». Если бы сигнал, наблюдаемый Fermi GBM, был действительно астрофизическим, INTEGRAL указал бы на четкое обнаружение при значимости 15 сигм выше фонового излучения. [60] Космический телескоп AGILE также не обнаружил гамма-излучения, соответствующего этому событию. [61]

Последующий анализ независимой группы, опубликованный в июне 2016 года, разработал другой статистический подход для оценки спектра гамма-транзиента. Он пришел к выводу, что данные Fermi GBM не показали доказательств гамма-всплеска и были либо фоновым излучением, либо альбедо Земли на временной шкале в 1 секунду. [62] [63] Однако опровержение этого последующего анализа указало, что независимая группа неверно представила анализ оригинальной статьи Fermi GBM Team и, следовательно, неверно истолковала результаты оригинального анализа. Опровержение подтвердило, что вероятность ложного совпадения рассчитывается эмпирически и не опровергается независимым анализом. [64] [65]

Слияния черных дыр, которые, как считается, вызвали гравитационно-волновое событие, не должны приводить к гамма-всплескам, поскольку двойные черные дыры звездной массы не должны иметь большого количества вращающейся материи. Ави Леб предположил, что если массивная звезда быстро вращается, то центробежная сила, возникающая во время ее коллапса, приведет к образованию вращающегося стержня, который разобьется на два плотных сгустка материи с гантелеобразной конфигурацией, которая станет двойной черной дырой, и в конце коллапса звезды это вызовет гамма-всплеск. [66] [67] Леб предполагает, что задержка в 0,4 секунды — это время, которое потребовалось гамма-всплеску, чтобы пересечь звезду, относительно гравитационных волн. [67] [68]

Другие последующие наблюдения

Реконструированная область источника была объектом последующих наблюдений, охватывающих радио , оптический , ближний инфракрасный , рентгеновский и гамма- диапазон длин волн, а также поиски совпадающих нейтрино . [2] Однако, поскольку LIGO еще не начал свою научную работу, уведомление других телескопов было отложено. [ необходима цитата ]

Телескоп ANTARES не обнаружил кандидатов на нейтрино в пределах ±500 секунд от GW150914. Нейтринная обсерватория IceCube обнаружила трех кандидатов на нейтрино в пределах ±500 секунд от GW150914. Одно событие было обнаружено в южном небе и два в северном небе. Это соответствовало ожиданиям уровней обнаружения фона. Ни один из кандидатов не был совместим с 90%-ной областью достоверности события слияния. [69] Хотя нейтрино не были обнаружены, отсутствие таких наблюдений наложило ограничение на излучение нейтрино от этого типа гравитационно-волнового события. [69]

Наблюдения миссии Swift Gamma-Ray Burst за близлежащими галактиками в районе обнаружения через два дня после события не выявили никаких новых рентгеновских, оптических или ультрафиолетовых источников. [70]

Объявление

Анонс 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 которую входили Габриэла Гонсалес , Райнер Вайс и Кип Торн из LIGO, а также Франс А. Кордова , директор NSF . [4] Барри Бариш выступил с первой презентацией этого открытия для научной аудитории одновременно с публичным объявлением. [71]

Первоначальная анонсирующая статья была опубликована во время пресс-конференции в Physical Review Letters [3] , а последующие статьи были либо опубликованы вскоре после этого [19] , либо сразу же доступны в виде препринта . [72]

Награды и признание

В мае 2016 года все участники коллектива, в частности Рональд Древер , Кип Торн и Райнер Вайс , получили Специальную премию за прорыв в фундаментальной физике за наблюдение гравитационных волн. [73] Древер, Торн, Вайс и команда, открывшая LIGO, также получили премию Грубера по космологии . [74] Древер, Торн и Вайс также были награждены премией Шоу по астрономии 2016 года [75] [76] и премией Кавли 2016 года по астрофизике. [77] Бариш был награжден премией Энрико Ферми 2016 года от Итальянского физического общества (Società Italiana di Fisica). [78] В январе 2017 года представитель LIGO Габриэла Гонсалес и команда LIGO были награждены премией Бруно Росси 2017 года . [79]

Нобелевская премия по физике 2017 года была присуждена Райнеру Вайссу, Барри Баришу и Кипу Торну «за решающий вклад в детектор LIGO и наблюдение гравитационных волн». [80]

Подразумеваемое

Наблюдение было объявлено началом революционной эры гравитационно-волновой астрономии . [81] До этого обнаружения астрофизики и космологи могли проводить наблюдения, основанные на электромагнитном излучении (включая видимый свет, рентгеновские лучи, микроволны, радиоволны, гамма-лучи) и частицеподобных сущностях ( космические лучи , звездные ветры , нейтрино и т. д.). Они имеют существенные ограничения — свет и другое излучение могут не испускаться многими видами объектов, а также могут быть скрыты или замаскированы другими объектами. Такие объекты, как галактики и туманности, также могут поглощать, переизлучать или изменять свет, генерируемый внутри или позади них, а компактные звезды или экзотические звезды могут содержать темный и радиомолчаливый материал, и в результате мало доказательств их присутствия, кроме как через их гравитационные взаимодействия. [82] [83]

Ожидания относительно обнаружения будущих событий бинарного слияния

15 июня 2016 года группа LIGO объявила о наблюдении еще одного сигнала гравитационной волны, названного GW151226 . [84] Было предсказано, что Advanced LIGO обнаружит еще пять слияний черных дыр, подобных GW150914, в своей следующей наблюдательной кампании с ноября 2016 года по август 2017 года (оказалось, что их было семь ), а затем 40 слияний двойных звезд каждый год, в дополнение к неизвестному числу более экзотических источников гравитационных волн, некоторые из которых, возможно, не предвидятся текущей теорией. [11]

Ожидается, что запланированные обновления удвоят отношение сигнал/шум , расширив объем пространства, в котором события, подобные GW150914, могут быть обнаружены в десять раз. Кроме того, Advanced Virgo, KAGRA и возможный третий детектор LIGO в Индии расширят сеть и значительно улучшат реконструкцию положения и оценку параметров источников. [3]

Laser Interferometer Space Antenna (LISA) — это предлагаемая космическая наблюдательная миссия по обнаружению гравитационных волн. С предлагаемым диапазоном чувствительности LISA сливающиеся двойные, такие как GW150914, будут обнаруживаться примерно за 1000 лет до их слияния, что обеспечивает класс ранее неизвестных источников для этой обсерватории, если они существуют в пределах около 10 мегапарсеков. [19] LISA Pathfinder , миссия по разработке технологий LISA, была запущена в декабре 2015 года и продемонстрировала, что миссия LISA осуществима. [85]

Модель 2016 года предсказывала, что LIGO будет обнаруживать около 1000 слияний черных дыр в год, когда достигнет полной чувствительности после модернизации. [56] [57]

Уроки звездной эволюции и астрофизики

Массы двух черных дыр до слияния дают информацию о звездной эволюции . Обе черные дыры были массивнее ранее обнаруженных черных дыр звездной массы , которые были выведены из рентгеновских двойных наблюдений. Это подразумевает, что звездные ветры от их звезд-прародителей должны были быть относительно слабыми, и, следовательно, что металличность (массовая доля химических элементов тяжелее водорода и гелия) 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 течение возраста Вселенной, ограничивает либо эволюцию двойной звезды, либо сценарии динамического формирования , в зависимости от того, как образовалась двойная черная дыра. Значительное количество черных дыр должно получить низкие натальные толчки (скорость, которую черная дыра приобретает при своем образовании в событии сверхновой с коллапсом ядра ), в противном случае черная дыра, образующаяся в двойной звездной системе, будет выброшена, и событие, подобное GW, будет предотвращено. [19] Выживание таких двойных систем через общие фазы оболочки высокого вращения в массивных звездах-прародителях, может быть необходимым для их выживания. [ необходимо разъяснение ] Большинство последних предсказаний моделей черных дыр соответствуют этим дополнительным ограничениям. [ необходимо указание источника ]

Открытие события слияния ГВ увеличивает нижний предел частоты таких событий и исключает некоторые теоретические модели, которые предсказывали очень низкие частоты, менее 1 Гпк −3 год −1 (одно событие на кубический гигапарсек в год). [3] [19] Анализ привел к снижению предыдущего верхнего предела частоты таких событий, как GW150914, с ~140 Гпк −3 год −1 до17+39
−13 Гпк −3 год −1 . [86]

Влияние на будущие космологические наблюдения

Измерение формы волны и амплитуды гравитационных волн от события слияния черных дыр делает возможным точное определение его расстояния. Накопление данных о слиянии черных дыр от космологически далеких событий может помочь создать более точные модели истории расширения Вселенной и природы темной энергии, которая на него влияет. [87] [88]

Самая ранняя вселенная непрозрачна, поскольку космос был тогда настолько энергичным, что большая часть материи была ионизирована, а фотоны рассеивались свободными электронами. [89] Однако эта непрозрачность не повлияла бы на гравитационные волны того времени, поэтому, если бы они возникали на уровнях, достаточно сильных, чтобы быть обнаруженными на этом расстоянии, это позволило бы открыть окно для наблюдения за космосом за пределами нынешней видимой вселенной . Поэтому гравитационно-волновая астрономия может когда-нибудь позволить прямое наблюдение за самой ранней историей вселенной . [3] [18] [19] [20] [21]

Тесты общей теории относительности

Выведенные фундаментальные свойства, масса и спин, черной дыры после слияния согласуются с таковыми 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] Не удалось найти никаких доказательств против предсказаний общей теории относительности. [18]

В этом сигнале была ограничена возможность исследовать более сложные взаимодействия общей теории относительности, такие как хвосты, создаваемые взаимодействиями между гравитационной волной и искривленным фоном пространства-времени. Хотя это умеренно сильный сигнал, он намного меньше, чем тот, который создают системы двойных пульсаров. В будущем более сильные сигналы в сочетании с более чувствительными детекторами можно будет использовать для исследования сложных взаимодействий гравитационных волн, а также для улучшения ограничений на отклонения от общей теории относительности. [18]

Скорость гравитационных волн и ограничение возможной массы гравитона

Скорость гравитационных волн ( v g ) предсказывается общей теорией относительности как скорость света ( c ). [90] Степень любого отклонения от этого соотношения может быть параметризована в терминах массы гипотетического гравитона . Гравитон - это название, данное элементарной частице , которая будет действовать как носитель силы гравитации в квантовых теориях гравитации . Ожидается, что она будет безмассовой, если, как кажется, гравитация имеет бесконечный радиус действия. (Это связано с тем, что чем массивнее калибровочный бозон , тем короче радиус действия связанной силы; как и в случае с бесконечным радиусом действия электромагнетизма , который обусловлен безмассовым фотоном , бесконечный радиус действия гравитации подразумевает, что любая связанная частица, переносящая силу, также будет безмассовой.) Если бы гравитон не был безмассовым, гравитационные волны распространялись бы ниже скорости света, причем более низкие частоты ( ƒ ) были бы медленнее, чем более высокие частоты, что приводило бы к дисперсии волн от события слияния. [18] Такая дисперсия не наблюдалась. [18] [28] Наблюдения за спиралью немного улучшают (снижают) верхний предел массы гравитона из наблюдений Солнечной системы2,1 × 10 −58  кг , что соответствует1,2 × 10−22 эВ /  c2 или длина волны Комптона ( λg ) более 1013 км, примерно 1 световой год. [3] [18] Используя самую низкую наблюдаемую частоту 35 Гц, это приводит к нижнему пределу для v g , такому, что верхний предел для 1- v g / c составляет ~ 4 × 10 −19 . [э]

Смотрите также

Примечания

  1. ^ c 2  M ☉ составляет около 1,8 × 10 3  ф.э .; 1,8 × 10 47  Дж ; 1,8 × 10 54  эрг ; 4,3 × 10 46  кал ; 1,7 × 10 44  БТЕ ; 5,0 × 10 40  кВт·ч или 4,3 × 10 37 тонн тротила .
  2. ^ Фаза кольцевого сжатия — это процесс превращения слившейся 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 лет (4,184 × 10 16  м); отношение длины волос к расстоянию до звезды = 5–10 × 10−22
  4. ^ Поскольку гравитационные волны практически никогда не взаимодействуют с материей, воздействие гравитационных волн на человека, находящегося всего в одной астрономической единице от места слияния, было бы крайне незначительным и незамеченным. [17]
  5. ^ На основе , полученного из статьи «Проверки общей теории относительности ...» (стр. 13, «Таким образом, мы имеем...») и соотношения Планка–Эйнштейна . [18]

Ссылки

  1. ^ abcd Научное сотрудничество LIGO и сотрудничество Virgo (2016). "Улучшенный анализ GW150914 с использованием модели полностью спин-прецессирующей формы волны". Physical Review X . 6 (4): 041014. arXiv : 1606.01210 . Bibcode :2016PhRvX...6d1014A. doi :10.1103/PhysRevX.6.041014. S2CID  18217435.
  2. ^ abcd Эбботт, Бенджамин П.; и др. (LIGO Scientific Collaboration и Virgo Collaboration) (2016). "Свойства слияния бинарных черных дыр GW150914". Physical Review Letters . 116 (24): 241102. arXiv : 1602.03840 . Bibcode : 2016PhRvL.116x1102A. doi : 10.1103/PhysRevLett.116.241102. PMID  27367378. S2CID  217406416.
  3. ^ abcdefghijklmnopqrst Эбботт, Бенджамин П.; и др. (LIGO Scientific Collaboration и Virgo Collaboration) (2016). "Наблюдение гравитационных волн от слияния бинарных черных дыр". Phys. Rev. Lett. 116 (6): 061102. arXiv : 1602.03837 . Bibcode :2016PhRvL.116f1102A. doi :10.1103/PhysRevLett.116.061102. PMID  26918975. S2CID  124959784.
    • «Наблюдение гравитационных волн от слияния двойных черных дыр» (PDF) . Научное сотрудничество LIGO .
  4. ^ abcdefghijkl Кастельвекки, Давиде; Витце, Александра (11 февраля 2016 г.). «Наконец-то найдены гравитационные волны Эйнштейна». Nature News . doi :10.1038/nature.2016.19361. S2CID  182916902 . Получено 11 февраля 2016 г. .
  5. ↑ Редакционная коллегия (16 февраля 2016 г.). «Чирп, слышимый через Вселенную». New York Times . Получено 16 февраля 2016 г.
  6. ^ ab "Гравитационные волны Эйнштейна, "видимые" из черных дыр". BBC News . 11 февраля 2016 г.
  7. ^ ab Pretorius, Frans (2005). "Эволюция бинарных черных дыр пространства-времени". Physical Review Letters . 95 (12): 121101. arXiv : gr-qc/0507014 . Bibcode :2005PhRvL..95l1101P. doi :10.1103/PhysRevLett.95.121101. ISSN  0031-9007. PMID  16197061. S2CID  24225193.
  8. ^ ab Campanelli, M. ; Lousto, CO ; Marronetti, P.; Zlochower, Y. (2006). "Точные эволюции орбитальных двойных черных дыр без вырезания". Physical Review Letters . 96 (11): 111101. arXiv : gr-qc/0511048 . Bibcode :2006PhRvL..96k1101C. doi :10.1103/PhysRevLett.96.111101. ISSN  0031-9007. PMID  16605808. S2CID  5954627.
  9. ^ ab Baker, John G.; Centrella, Joan ; Choi, Dae-Il; Koppitz, Michael; van Meter, James (2006). "Извлечение гравитационно-волн из спиральной конфигурации сливающихся черных дыр". Physical Review Letters . 96 (11): 111102. arXiv : gr-qc/0511103 . Bibcode : 2006PhRvL..96k1102B. doi : 10.1103/PhysRevLett.96.111102. ISSN  0031-9007. PMID  16605809. S2CID  23409406.
  10. ^ Кастельвекки, Давиде (23 марта 2016 г.). «Столкновение черных дыр, изменившее физику». Nature . 531 (7595): 428–431. Bibcode :2016Natur.531..428C. doi : 10.1038/531428a . PMID  27008950.
  11. ^ abcde Naeye, Robert (11 февраля 2016 г.). «Обнаружение гравитационных волн возвещает о новой эре науки». Sky and Telescope . Получено 11 февраля 2016 г. .
  12. ↑ Пайс, Абрахам (1982), «Новая динамика», раздел 15d: Гравитационные волны», « Неуловимый Господь: наука и жизнь Альберта Эйнштейна» , Oxford University Press, стр. 278–281, ISBN 978-0-19-853907-0
  13. ^ ab Blum, Alexander; Lalli, Roberto; Renn, Jürgen (12 февраля 2016 г.). «Долгая дорога к доказательствам». Общество Макса Планка . Получено 15 февраля 2016 г.
  14. ^ Рэдфорд, Тим (11 февраля 2016 г.). «Гравитационные волны: прорывное открытие после столетия ожидания». The Guardian . Получено 19 февраля 2016 г.
  15. ^ ab Harwood, W. (11 февраля 2016 г.). «Эйнштейн был прав: ученые совершили прорыв в обнаружении гравитационных волн». CBS News . Получено 12 февраля 2016 г.
  16. ^ ab Drake, Nadia (11 февраля 2016 г.). «Найдено! Гравитационные волны или излом в пространстве-времени». National Geographic News . Архивировано из оригинала 12 февраля 2016 г. Получено 12 февраля 2016 г.
  17. ^ Stuver, Amber (12 февраля 2016 г.). «Ответы на ваши вопросы о гравитационных волнах». Gizmodo (интервью). Интервью Дженнифер Уэллетт . Gawker Media . Получено 24 февраля 2016 г. ... Теперь предположим, что мы ростом 2 м (~6,5 футов) и плаваем вне черных дыр на расстоянии, равном расстоянию от Земли до Солнца. Я оцениваю, что вы будете чувствовать себя попеременно сжатыми и растянутыми примерно на 165 нм (ваш рост меняется больше, чем на это значение в течение дня из-за сжатия позвонков, когда вы находитесь в вертикальном положении) ...
  18. ^ abcdefghi Эбботт, Бенджамин П.; и др. (LIGO Scientific Collaboration и Virgo Collaboration) (2016). "Проверки общей теории относительности с GW150914". Physical Review Letters . 116 (221101): 221101. arXiv : 1602.03841 . Bibcode : 2016PhRvL.116v1101A. doi : 10.1103/PhysRevLett.116.221101. PMID  27314708. S2CID  217275338.
  19. ^ abcdefg Эбботт, Бенджамин П.; и др. (LIGO Scientific Collaboration и Virgo Collaboration) (20 февраля 2016 г.). "Астрофизические последствия слияния бинарных черных дыр GW150914". The Astrophysical Journal . 818 (2): L22. arXiv : 1602.03846 . Bibcode :2016ApJ...818L..22A. doi : 10.3847/2041-8205/818/2/L22 . S2CID  209315965.
  20. ^ ab CNN цитирует профессора Мартина Хендри (Университет Глазго, LIGO): «Обнаружение гравитационных волн поможет нам исследовать самые дальние уголки космоса — горизонт событий черной дыры, самое сердце сверхновой, внутреннюю структуру нейтронной звезды: регионы, которые полностью недоступны для электромагнитных телескопов».
  21. ^ ab Ghosh, Pallab (11 февраля 2016 г.). «Гравитационные волны Эйнштейна, «видимые» из черных дыр». BBC News . Получено 19 февраля 2016 г. С гравитационными волнами мы ожидаем, что в конечном итоге увидим сам Большой взрыв.
  22. ↑ Overbye, Dennis (15 июня 2016 г.). «Ученые слышат второй сигнал от сталкивающихся черных дыр». New York Times . Получено 15 июня 2016 г.
  23. ^ ab "GW150914: LIGO обнаруживает гравитационные волны". Black-holes.org . Получено 16 февраля 2016 г. .
  24. ^ Эйнштейн, А (июнь 1916 г.). «Näherungsweise Integration der Feldgleichungen der Gravitation». Sitzungsberichte der Königlich Preussischen Akademie der Wissenschaften Berlin . часть 1: 688–696. Бибкод : 1916SPAW.......688E.
  25. ^ Эйнштейн, А (1918). «Убер-Гравитация». Sitzungsberichte der Königlich Preussischen Akademie der Wissenschaften Berlin . часть 1: 154–167. Бибкод : 1918SPAW.......154E.
  26. ^ Эйнштейн, Альберт (1916), «Die Grundlage der allgemeinen Relativitätstheorie», Annalen der Physik , 49 (7): 769–822, Бибкод : 1916AnP...354..769E, doi : 10.1002/andp.19163540702, заархивировано из оригинал на 29 августа 2006 г. , дата обращения 14 февраля 2016 г.
  27. ^ Шутц, Бернард (31 мая 2009 г.). "9. Гравитационное излучение". Первый курс общей теории относительности (2-е изд.). Cambridge University Press. стр. 234, 241. ISBN 978-0-521-88705-2.
  28. ^ ab Commissariat, Tushna; Harris, Margaret (11 февраля 2016 г.). «LIGO обнаруживает первые в истории гравитационные волны – от двух сливающихся черных дыр». Physics World . Получено 19 февраля 2016 г. .
  29. ^ Научное сотрудничество LIGO и сотрудничество VIRGO (16 июля 2010 г.). "Предсказания скоростей компактных бинарных слияний, наблюдаемых наземными гравитационно-волновыми детекторами". Класс. Quantum Grav. 27 (17): 173001. arXiv : 1003.2480 . Bibcode :2010CQGra..27q3001A. doi :10.1088/0264-9381/27/17/173001. S2CID  15200690.
  30. ^ Staats, Kai; Cavaglia, Marco; Kandhasamy, Shivaraj (8 августа 2015 г.). «Detecting Ripples in Space-Time, with a Little Help from Einstein». Space.com . Получено 16 февраля 2016 г. .
  31. ^ Вайсберг, Дж. М.; Тейлор, Дж. Х.; Фаулер, ЛА (октябрь 1981 г.). «Гравитационные волны от орбитального пульсара». Scientific American . 245 (4): 74–82. Bibcode : 1981SciAm.245d..74W. doi : 10.1038/scientificamerican1081-74.
  32. ^ Weisberg, JM; Nice, DJ; Taylor, JH (2010). «Временные измерения релятивистского двойного пульсара PSR B1913+16». Astrophysical Journal . 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 года". Нобелевская премия. 13 октября 1993 года . Получено 6 мая 2014 года .
  34. ^ Stairs, Ingrid H. (2003). "Testing General Relativity with Pulsar Timing". Living Reviews in Relativity . 6 (1): 5. arXiv : astro-ph/0307536 . Bibcode : 2003LRR.....6....5S. doi : 10.12942/lrr-2003-5 . PMC 5253800. PMID  28163640 . 
  35. ^ Kramer, M.; et al. (14 сентября 2006 г.). «Проверки общей теории относительности по времени двойного пульсара». Science . 314 (5796) (опубликовано 6 октября 2006 г.): 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: «Ожидаем ли мы, что передовые детекторы LIGO сделают открытие?» и «Чем же так отличаются передовые детекторы LIGO?» , получено 16 февраля 2016 г.
  37. ^ "Обнаружение гравитационных волн на шаг ближе с Advanced LIGO". SPIE Newsroom . Получено 4 января 2016 г.
  38. ^ "LIGO Hanford's H1 Achieves Two-Hour Full Lock". Февраль 2015. Архивировано из оригинала 22 сентября 2015 года . Получено 11 февраля 2016 года .
  39. ^ Эбботт, Бенджамин П. и др. (LIGO Scientific Collaboration и Virgo Collaboration) (2020). «Перспективы наблюдения и локализации гравитационно-волновых транзиентов с помощью Advanced LIGO и Advanced Virgo». Living Reviews in Relativity . 19 (1): 3. arXiv : 1304.0670 . Bibcode :2016LRR....19....1A. doi :10.1007/lrr-2016-1. PMC 5256041 . PMID  28179853. 
  40. ^ ab Cho, Adrian (11 февраля 2016 г.). «Вот первый человек, заметивший эти гравитационные волны». Science . doi :10.1126/science.aaf4039.
  41. ^ Кастельвекки, Давиде (12 января 2016 г.). «Гравитационно-волновые слухи в разгаре». Nature News . doi :10.1038/nature.2016.19161 . Получено 11 февраля 2016 г. .
  42. ^ Кастельвекки, Давиде (16 февраля 2016 г.). «Гравитационные волны: как LIGO проложила путь к победе». Nature . 530 (7590) (опубликовано 18 февраля 2016 г.): 261–262. Bibcode :2016Natur.530..261C. doi : 10.1038/530261a . PMID  26887468.
  43. ^ Ростон, Майкл (11 февраля 2016 г.). «Ученые восторженно щебечут о LIGO, гравитационных волнах и Эйнштейне». The New York Times . ISSN  0362-4331 . Получено 13 февраля 2016 г.
  44. ^ Strom, Marcus (12 февраля 2016 г.). «Гравитационные волны: как они звучат и почему ученые сходят с ума». The Sydney Morning Herald .
  45. ^ Дрейк, Надя (12 февраля 2016 г.). «Гравитационные волны были самой плохо охраняемой тайной в науке». National Geographic . Архивировано из оригинала 13 февраля 2016 г.
  46. ^ Твилли, Никола (11 февраля 2016 г.). «Гравитационные волны существуют: внутренняя история о том, как ученые наконец их обнаружили». The New Yorker .
  47. ^ Аллен, Брюс ; Буонано, Алессандра ; Данцманн, Карстен (11 февраля 2016 г.). «Сигнал сразу же привлек наше внимание» (интервью). Интервью взято Фелиситас Моклер. Общество Макса Планка . Получено 11 февраля 2016 г.
  48. ^ Сара Скоулз (11 февраля 2016 г.). «Первое обнаружение гравитационных волн LIGO открывает новое окно во Вселенную». WIRED .
  49. ^ Биллингс, Ли (12 февраля 2016 г.). «Будущее гравитационно-волновой астрономии». Scientific American . Получено 13 февраля 2016 г.
  50. ^ Кнаптон, Сара (11 февраля 2016 г.). «Ученые в момент открытия крупной гравитационной волны». The Telegraph . Архивировано из оригинала 12 февраля 2016 г.
  51. ^ Могут ли гравитационные волны когда-либо причинить вред Земле?
  52. ^ Бланше, Люк (2014). «Гравитационное излучение от постньютоновских источников и инспирирующих компактных двойных звезд». Living Reviews in Relativity . 17 (1): 2. arXiv : 1310.1528 . Bibcode : 2014LRR....17....2B. doi : 10.12942/lrr-2014-2 . PMC 5256563. PMID  28179846 . 
  53. ^ Кампанелли, Мануэла; Лусто, Карлос; Марронетти, Педро; Злохауэр, Йосеф (2006). «Точные эволюции орбитальных двойных черных дыр без вырезания». Phys. Rev. Lett . 96 (11): 111101. arXiv : gr-qc/0511048 . Bibcode :2006PhRvL..96k1101C. doi :10.1103/PhysRevLett.96.111101. PMID  16605808. S2CID  5954627.
  54. ^ Бланше, Люк; Детвейлер, Стивен; Ле Тик, Александр; Уайтинг, Бернард Ф. (2010). «Постньютоновские и численные расчеты гравитационной силы самообладания для круговых орбит в геометрии Шварцшильда». Physical Review D. 81 ( 6): 064004. arXiv : 0910.0207 . Bibcode : 2010PhRvD..81f4004B. doi : 10.1103/PhysRevD.81.064004. S2CID  119163802.
  55. ^ "Почему числовая относительность?". www.black-holes.org . Проект SXS . Получено 16 февраля 2016 г. .
  56. ^ ab Belczynski, Krzysztof; Holz, Daniel E.; Bulik, Tomasz; O'Shaughnessy, Richard (23 июня 2016 г.). «Первый источник гравитационных волн из изолированной эволюции двух звезд в диапазоне масс 40–100 солнечных». Nature . 534 (7608): 512–515. arXiv : 1602.04531 . Bibcode :2016Natur.534..512B. doi :10.1038/nature18322. ISSN  0028-0836. PMID  27337338. S2CID  1328036.
  57. ^ ab "Древние звезды вызвали пространственно-временное цунами, ощутимое на Земле". news.nationalgeographic.com . 22 июня 2016 г. Архивировано из оригинала 22 июня 2016 г. Получено 22 июня 2016 г.
  58. ↑ Макниш, Ларри (19 марта 2012 г.). «Центр RASC Калгари — Созвездия» . Проверено 16 декабря 2016 г. .
  59. ^ Connaughton, V.; Burns, E.; Goldstein, A.; Briggs, MS; Zhang, B.-B.; et al. (2016). "Наблюдения Fermi GBM за событием LIGO Gravitational Wave GW150914". The Astrophysical Journal . 826 (1): L6. arXiv : 1602.03920 . Bibcode :2016ApJ...826L...6C. doi : 10.3847/2041-8205/826/1/L6 . S2CID  41946613.
  60. ^ Савченко, В.; Ферриньо, К.; Мерегетти, С.; Наталуччи, Л.; Баццано, А.; и др. (апрель 2016 г.). "INTEGRAL верхние пределы гамма-излучения, связанные с гравитационно-волновым событием GW150914". The Astrophysical Journal Letters . 820 (2): L36. arXiv : 1602.04180 . Bibcode : 2016ApJ...820L..36S. doi : 10.3847/2041-8205/820/2/L36 . S2CID  3463753.
  61. ^ Тавани, М.; Питтори, К.; Верреккья, Ф.; Булгарелли, А.; Джулиани, А. (5 апреля 2016 г.). "AGILE Observations of the Gravitational Wave Event GW150914". The Astrophysical Journal . 825 (1): L4. arXiv : 1604.00955 . Bibcode :2016ApJ...825L...4T. doi : 10.3847/2041-8205/825/1/L4 . S2CID  29097240.
  62. ^ Siegel, Ethan (3 июня 2016 г.). «Большая ошибка NASA: сливающиеся черные дыры LIGO все-таки оказались невидимыми». Forbes . Получено 9 июня 2016 г.
  63. ^ Greiner, J.; Burgess, JM; Savchenko, V.; Yu, H.-F. (1 июня 2016 г.). "О событии GBM, наблюдаемом через 0,4 сек после GW 150914". The Astrophysical Journal Letters . 827 (2): L38. arXiv : 1606.00314 . Bibcode : 2016ApJ...827L..38G. doi : 10.3847/2041-8205/827/2/L38 . S2CID  118576283.
  64. ^ Connaughton, V.; Burns, E.; Goldstein, A.; Briggs, MS; и др. (январь 2018 г.). «Об интерпретации транзиента Fermi-GBM, наблюдаемого в совпадении с гравитационно-волновым событием LIGO GW150914». The Astrophysical Journal Letters . 853 (1): L9. arXiv : 1801.02305 . Bibcode :2018ApJ...853L...9C. doi : 10.3847/2041-8213/aaa4f2 . S2CID  3513893.
  65. ^ Siegel, Ethan (2 февраля 2018 г.). «Слияния черных дыр могут действительно вызывать гамма-всплески, в конце концов». Forbes . Получено 14 февраля 2018 г.
  66. ^ Woo, Marcus (16 февраля 2016 г.). «Черные дыры LIGO могли жить и умереть внутри огромной звезды». New Scientist . Получено 17 февраля 2016 г.
  67. ^ ab Loeb, Abraham (март 2016 г.). "Электромагнитные аналоги слияний черных дыр, обнаруженные LIGO". The Astrophysical Journal Letters . 819 (2): L21. arXiv : 1602.04735 . Bibcode : 2016ApJ...819L..21L. doi : 10.3847/2041-8205/819/2/L21 . S2CID  119161672.
  68. ^ Гоф, Эван (18 февраля 2016 г.). «Сопровождал ли гамма-всплеск обнаружение гравитационной волны LIGO?». Universe Today . Получено 19 февраля 2016 г.
  69. ^ ab Adrián-Martínez, S.; et al. (ANTARES Collaboration, IceCube Collaboration, LIGO Scientific Collaboration, Virgo Collaboration) (12 февраля 2016 г.). "High-energy Neutrino follow-up search of Gravitational Wave Event GW150914 with ANTARES and IceCube". Physical Review D. 93 ( 12): 122010. arXiv : 1602.05411 . Bibcode : 2016PhRvD..93l2010A. doi : 10.1103/PhysRevD.93.122010. S2CID  119218254. Архивировано из оригинала 15 февраля 2016 г.
  70. ^ Эванс, PA; и др. (6 апреля 2016 г.). «Быстрое продолжение источника гравитационной волны GW150914». MNRAS . 460 (1): L40–L44. arXiv : 1602.03868 . Bibcode : 2016MNRAS.460L..40E. doi : 10.1093/mnrasl/slw065 . S2CID  73710807.
  71. ^ Бариш, Барри. "Новые результаты поиска гравитационных волн, коллоквиум ЦЕРНа, 11.02.2016" . Получено 18 марта 2016 г.
  72. ^ Научное сотрудничество LIGO (2016). "Выпуск данных для события GW150914". Gravitational Wave Open Science Center (набор данных). doi :10.7935/K5MW2F23.
  73. ↑ Овербай, Деннис (3 мая 2016 г.). «Исследователи гравитационных волн LIGO разделят 3 миллиона долларов». The New York Times . Получено 4 мая 2016 г.
  74. ^ "2016 Gruber Cosmology Prize". Gruber Foundation . Получено 4 мая 2016 г.
  75. ^ "Shaw Laureates 2016". Фонд премии Шоу . Архивировано из оригинала 5 апреля 2018 года . Получено 26 июня 2016 года .
  76. ^ Клэвин, Уитни (1 июня 2016 г.). «Основателям LIGO вручена премия Шоу 2016 года». Новости Калтеха .
  77. ^ "Девять научных пионеров получат премии Кавли 2016 года". AAAS EurekAlert! . 2 июня 2016 г. . Получено 2 июня 2016 г. .
  78. ^ "Премия Энрико Ферми 2016" . Итальянское физическое общество .
  79. ^ "AAS объявляет лауреатов премий и наград 2017 года". Американское астрономическое общество . 9 января 2017 г. Получено 21 января 2017 г.
  80. ^ "Нобелевская премия по физике 2017 года". Нобелевский фонд. 3 октября 2017 г. Получено 3 октября 2017 г.
  81. ^ Мэк, Кэти (12 июня 2017 г.). «Черные дыры, космические столкновения и рябь пространства-времени». Scientific American . Получено 1 июля 2017 г.
  82. ^ "Гравитационно-волновая астрономия". Einstein Online . Институт гравитационной физики им. Макса Планка . 2016. Архивировано из оригинала 9 декабря 2015 года . Получено 24 февраля 2016 года .
  83. ^ Кэмп, Джордан Б.; Корниш, Нил Дж. (2004). «Гравитационно-волновая астрономия». Annual Review of Nuclear and Particle Science . 54 (опубликовано в декабре 2004 г.): 525–577. Bibcode : 2004ARNPS..54..525C. doi : 10.1146/annurev.nucl.54.070103.181251 . S2CID  15478999.
  84. ^ Эбботт, Б. П. и др. (LIGO Scientific Collaboration и Virgo Collaboration) (15 июня 2016 г.). "GW151226: Наблюдение гравитационных волн от слияния двойной черной дыры массой 22 Солнца". Physical Review Letters . 116 (24): 241103. arXiv : 1606.04855 . Bibcode :2016PhRvL.116x1103A. doi :10.1103/PhysRevLett.116.241103. PMID  27367379. S2CID  118651851.
  85. ^ "LISA Pathfinder превосходит ожидания". elisascience.org. 7 июня 2016 г. Архивировано из оригинала 3 августа 2016 г. Получено 7 июня 2016 г.
  86. ^ Эбботт, Бенджамин П. (10 февраля 2016 г.). «Скорость слияний двойных черных дыр, выведенная из расширенных наблюдений LIGO вокруг GW150914». The Astrophysical Journal Letters . 833 (1): L1. arXiv : 1602.03842 . Bibcode : 2016ApJ...833L...1A. doi : 10.3847/2041-8205/833/1/L1 . S2CID  217879228.
  87. ^ О'Нил, Иэн (13 февраля 2016 г.). «Мы обнаружили гравитационные волны, ну и что?». News.Discovery.com . Discovery Communications, LLC. Архивировано из оригинала 17 марта 2016 г. . Получено 20 февраля 2016 г. . Мы сможем измерить скорость расширения Вселенной или количество темной энергии во Вселенной с необычайной точностью
  88. ^ Купер, Кит (21 февраля 2016 г.). «Смещаются ли гравитационные волны в красную область из-за космологической постоянной?». PhysicsWorld.com . Институт физики . Получено 20 февраля 2016 г. .
  89. ^ "Tests of Big Bang: The CMB". NASA. 5 декабря 2014 г. Получено 24 февраля 2016 г.
  90. ^ WW SALISBURY (1969). «Скорость гравитационных волн». Nature . 224 (5221): 782–783. Bibcode : 1969Natur.224..782S. doi : 10.1038/224782a0. S2CID  4259664.

Дальнейшее чтение

Внешние ссылки

На Викискладе есть медиафайлы по теме GW150914 .