Войти
 Измерение гравитационных волн с помощью LIGO в Ливингстоне (справа) и Хэнфорде (слева)) детекторы в сравнении с теоретическими предсказанными значениями | |
| Другие обозначения | GW150914 |
|---|---|
| Тип события | Событие гравитационной волны |
| Дата | 14 сентября 2015 г.  |
| Продолжительность | 0,2 секунды |
| Инструмент | LIGO |
| Расмещение | 410 + 160. -180 Мпк |
| Красное смещение | 0,093 +0,030. -0,036 |
| Общий выход энергии | 3,0 + 0,5. -0,5 M☉ × c |
| Далее следует | GW151226 |
 Связанные СМИ на Wikimedia Commons | |
Первое прямое наблюдение гравитационных волн было проведено 14 сентября 2015 года и объявлено коллаборациями LIGO и Virgo 11 февраля 2016 года. Ранее гравитационные волны были предположены только косвенно, через их влияние на синхронизацию пульсаров в bi. системы «звезда». Форма волны , обнаруженная обеими обсерваториями LIGO, совпадающая предсказания общей теории относительности для гравитационной волны, исходящей от внутренней спирали и слияние пары черных дыр с массой около 36 и 29 солнечных и последующий "обстрел" единственной результирующей черной дыры. Сигнал был назван GW150914 (от «G ravitational W ave» и даты наблюдения 20 15-09-14). Это было также первое наблюдение двойного слияния черных дыр, действующее как наличие двойных систем черных дыр звездной массы, так и тот факт, что такое слияние могло произойти в пределах текущего возраста Вселенной.
Это первое прямое действие наблюдение было объявлено во всем мире как замечательное достижение по многим причинам. Попытки напрямую доказать существование таких волн продолжались более пятидесяти лет, и эти волны настолько малы, что Альберт Эйнштейн сам сомневался в возможности их обнаружения. Волны, испускаемые катастрофическим слиянием GW150914, достигли Земли в виде ряби в которая простран-времени, которая изменила длину 4-километрового рукава LIGO на одну тысячную ширину протона. эквивалентно изменению ближайшего расстояния до одного звезды за пределами Солнечной системы на ширину волоса. Энергия, выделяемая двойная система по мере ее спирального слияния и слияния, была огромной, с энергией 3,0 + 0,5. −0,5 c солнечных масс (5,3 + 0,9. -0,8 × 10 джоулей или 5300 +900. -800 противников ) в сумме излучается в виде гравитационных волн, максимальная максимальная скорость излучения в последние несколько миллисекунд примерно 3,6 + 0,5. -0,4 × 10 ватт - уровень, превышающий суммарную мощность всего света, излучаемого всеми звездами в наблюдаемой вселенной.
Наблюдение подтверждает последнее оставшееся прямо не обнаруженное предсказание общей теории относительности подтверждает его предсказания об искажении пространства-времени в контексте крупномасштабных космических событий (известные как испытания сильного поля ). Это также было провозглашено начало эры гравитационно-волновой астрономии, которая даст возможность наблюдения за сильными астрофизическими событиями, которые ранее были невозможны, и позволит осуществить самую раннюю историю вселенная. 15 июня 2016 года было объявлено еще о двух обнаруженных гравитационных волн, сделанных в конце 2015 года. Еще восемь наблюдений были сделаны в 2017 году, включая GW170817, первое наблюдаемое влияние двоичных нейтронные звезды, которые также наблюдались в электромагнитном излучении.
Воспроизвести медиа Видеомоделирование, показывающее деформацию пространства-времени и гравитационные волны, развивающие во время последнего вдоха, слияния и разрыва двойной системы черных дыр GW150914. Альберт Эйнштейн использовал существование гравитационных волн в 1916 году на основе своей теории общей теории относительности. Общая теория относительности интерпретирует гравитацию как следствие искажений в визу-времени, вызванных массой. Таким образом, Эйнштейн также предсказал, что события в космосе вызовут «рябь» в пространстве-времени - искажения самого-времени, которые распространяются вовне, хотя они будут настолько незначительными, что их будет невозможно построить с помощью любого из имеющихся технологий. в это время. Также было предсказано, что движущиеся объекты будут терять энергию по этой причине (следствие закона сохранения ), поскольку некоторая энергия будет выделяться в виде гравитационных, хотя это будет незначительно малы во всех случаях, кроме самых крайних крайних.
Один из случаев, когда гравитационные волны наиболее сильными, - это в последние моменты слияния двух компактных объектов, таких как нейтронные звезды или черные дыры. За миллионы лет двойные нейтронные звезды и двойные черные дыры теряют энергию, в основном из-за гравитационных волн, и в результате они вращаются по спирали в навстречу другу друг. В самом конце этого процесса два объекта достигнут экстремальных скоростей, и за последнюю долю секунды их слияния значительная часть их теоретически преобразована в виде гравитационных волн, позволяя шанс обнаружения больше, чем обычно. Однако, поскольку было мало известно о количестве компактных двойных систем во Вселенной и достижении конечной стадии может быть очень медленным, было мало уверенности относительно того, как часто может происходить такие события.
Воспроизвести медиа Компьютерное моделирование черного замедленного движения двойной системы дыры GW150914, увиденное ближайшим наблюдателем, в течение 0,33 с после ее последнего спирального движения, слияния и остановки. Звездное поле за черными дырами, вращается и движется из-за экстремального гравитационного линзирования, поскольку само пространство-время искажается и волочится вращающимся черным Гравитационные волны могут быть обнаружены небесные явления, вызванные гравитационными волнами - или более прямо с помощью таких инструментов, как наземный LIGO или планируемый космический Инструмент LISA.
Северное отделение LIGO Hanford Гравитационно-волновая обсерватория.Прямое наблюдение гравитационных волн не проводилось возможны в течение многих десятилетий после того, как они были предсказаны, из-за незначительного эффекта, который необходимо будет построить и отделить от фонараций, присутствующих повсюду на Земле. Метод, называемый интерферометрией, был предложен в 1960-х годах, и со временем технология была развита в достаточной степени, чтобы этот метод стал осуществленным.
В подходе, используемом LIGO, лазерный луч разделяется, и две половины повторно объединяются после прохождения разных путей. Изменения путей или времени, необходимых для двух разделенных лучей, вызванные эффектом проходящих гравитационных волн, чтобы достичь точки, где они рекомбинируют, набор как «ударов ». Такой метод чувствителен к крошечным изменениям расстояния или времени, необходимого для прохождения двух путей. Теоретически интерферометр плечами длиной около 4 км был бы способен обнаруживать изменение пространства-времени - крошечную долю размера одиночного протона - когда гравитационная волна достаточной силы проходит через Землю. откуда-нибудь. Этот эффект будет заметен только для других интерферометров аналогичного размера, таких как Virgo, GEO 600 и запланированные KAGRA и INDIGO. детекторы. На практике используются крайней два интерферометра, потому что любая гравитационная волна будет обнаружена на обоих из них, но другие виды возмущений, как правило, не будут присутствовать на обоих. Этот метод позволяет отличить искомый сигнал от шума. Этот проект был основан в 1992 году как Гравитационно-волновая обсерватория с лазерным интерферометром (LIGO). Первоначальные инструменты были модернизированы в период с 2010 по 2015 год (до Advanced LIGO), что дало увеличение примерно в 10 их первоначальной чувствительности.
LIGO совместно управляет двумя гравитационно-волновыми обсерваториями, расположенными в 3 002 человека км (1865 миль) друг от друга: обсерватория LIGO Livingston (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 Ливингстон, Луизиана, и обсерватория LIGO в Хэнфорде, на участке DOE Hanford (46 ° 27′18,52 ″ с.ш., 119 ° 24′27,56 ″ з.д. / 46,4551444 ° с. 119.4076556 ° W / 46.4551444; -119.4076556 ) около Ричленда, Вашингтон. Регистрация происходит постоянно, синхронно, отслеживаются, чтобы определить, может ли быть обнаружена гравитационная волна, или это какая-то другая причина.
Первоначальные операции LIGO в период с 2002 по 2010 год не выявили никаких статистически значимых событий, можно было бы подтвердить как гравитационные волны. После этого был остановлен на несколько лет, а детекторы были заменены на значительно улучшенные версии "Advanced LIGO". В феврале 2015 года два передовых детектора были переведены в инженерный режим, в котором работают в полной мере с точки зрения тестирования и подтверждения их правильного функционирования перед использованием в исследованиях, а официальные научные наблюдения должны начаться 18 сентября 2015 года.
На протяжении разработки и первых наблюдений LIGO было сделано несколько "слепых инъекций" поддельных сигналов гравитационных волн, чтобы проверить способность исследователей идентифицировать такие сигналы. Чтобы защитить эффективность слепых инъекций, только четыре ученых LIGO знали, когда такие инъекции происходили, и эта информация раскрыта только после того, как исследователи тщательно проанализировали сигнал. 14 сентября 2015 года, когда LIGO работал в инженерном режиме, но без ввода каких-либо слепых данных, сообщил о возможном обнаружении гравитационных волн. Обнаруженному событию было присвоено имя GW150914.
GW150914 был обнаружен детекторами LIGO в Хэнфорде, штат Вашингтон, и Ливингстон, Луизиана, США, в 09:50:45 UTC 14 сентября 2015 года. Детекторы LIGO работали в «инженерном режиме», что означает, что они работали, но не началась формальная фаза «исследования» (которая должна была начаться тремя днями позже, 18 сентября). или смоделированными данными для испытаний, прежде чем было установлено, что они не были испытаниями.
ЛЧМ-сигнал длился более 0,2 секунды и увеличился по частотам и амплитуде примерно за 8 циклов с 35 Гц до 250 Гц. Сигнал находится в слышимом диапазоне и был описан как напоминающий "чириканье" птицы ; астрофизики и другие заинтересованные стороны во всем мире взволнованно отреагировали, имитируя сигнал в социальных сетях после объявления об открытии. (Частота увеличивается, потому что каждая орбита заметно быстрее предыдущей в последние моменты перед слиянием.)
Триггер, указывающий на возможное обнаружение, был зарегистрирован в трех минут после обнаружения сигнал, используя методы быстрого («») Поиска, который обеспечивает быстрый онлайн-анализ данных с детекторов. После первоначального автоматического оповещения в 09:54 по Гринвичу последовательность внутренних писем подтвердила, что никаких запланированных или незапланированных инъекций не было, и что данные выглядят чистыми. После этой остальной части сотрудничающей команды была быстро проинформирована предварительное обнаружение и его параметры.
Более подробный статистический анализ и данных за 16 дней с 12 сентября по 20 октября 2015 г. идентифицировал GW150914 как реальное событие с оценочной значимостью не менее 5,1 сигма или уровнем достоверности 99,99994%. Соответствующие пики волнлись 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 точками. Волны распространялись со скоростью света более миллиарда лет.
Во время события детектор гравитационных волн Virgo (недалеко от Пизы, Италия) был отключен и подвергался воздействию апгрейд; Если бы он был в сети, он, вероятно, был бы достаточно чувствителен, чтобы ослабить сигнал, что значительно улучшило позиционирование событий. GEO600 (около Ганновер, Германия) сигнал. Следовательно, ни один из этих детекторов не смог подтвердить сигнал, измеренным детекторами LIGO.
Моделирование слияния черных дыр, излучающих гравитационные волны Событие произошло на расстоянии светимости из 440 + 160. -180 мегапарсек ( определяется амплитудой сигнала), или 1,4 ± 0,6 миллиарда световых лет, что соответствует космологическому красное смещение 0,093 + 0,030. -0,036 (90% интервалы достоверности ). Анализ сигнала вместе с предполагаемым красным смещением показал, что он образовался в результате слияния двух черных дыр с массами в 35 + 5. −3 раза и в 30 + 3. −4 раза больше масса Солнца (в исходном кадре), что приводит к черной дыре после слияния с массой 62 + 4. −3 Солнца. масса-энергия недостающих 3,0 ± 0,5 солнечных масс излучалась в виде гравитационных волн.
В течение последних 20 миллисекунд слияния мощность излучаемых гравитационных волн достигла пика примерно 3,6 × 10 Вт или 526 дБм - в 50 раз больше, чем объединенная мощность всего света, излучаемого всеми звездами в наблюдаемой Вселенной.
Через длительность детектируемого сигнала 0,2 секунды относительная тангенциальная (орбитальная) скорость черных дыр увеличилась с 30% до 60% от скорости света. Орбитальная частота 75 Гц (половина частоты гравитационной волны) означает, что к моменту слияния вращались друг вокруг друга на расстоянии всего 350 км. Изменения фазы на поляризацию сигнала позволили получить орбитальную частоту объектов, а вместе с амплитудой и структурой сигнала позволили рассчитать их массы и, следовательно, их экстремальные конечные скорости и орбитальное расстояние (расстояние от друга) при их слиянии. Эта информация показывала. Наивысшая две массы нейтронной звезды составляет Солнца, с консервативным верхним пределом для массы стабильной нейтронной звезды, равной трех массам Солнца, так что пара нейтронных звезд не имеет бы достаточной массы для объяснения для слияния (если не экзотических) альтернативный вариант, например, бозонных звезд ), в то время как пара черная дыра - нейтронная звезда слилась бы раньше, в результате чего конечная орбитальная частота не была так высоко.
Затухание формы волны после ее пика соответствовало затухающим колебаниям черной дыры, когда она расслаблялась до окончательной объединенной конфигурации. Хотя инспиральное движение компактных двойных систем может быть хорошо описано с помощью постньютоновских вычислений, стадия слияния сильных гравитационных полей может быть решена только в полном объеме с помощью крупномасштабного численного моделирования относительности.
В улучшенной модели и анализе обнаружено, что объект после слияния является вращающейся черной дырой Керра с параметром вращения 0,68 + 0,05. -0,06, т.е. 2/3 максимально возможного углового момента для его массы.
Две звезды, которые сформировали две черные дыры, вероятно, образовались примерно через 2 миллиарда лет после Большого взрыва с массой от 40 до 100 раз больше массы Солнца.
Гравитационно-волновые инструменты - это мониторы всего неба с небольшой способностью определять сигналы в пространстве. Сеть таких инструментов необходима для определения местоположения источника в небе с помощью триангуляции. При наличии только двух инструментов LIGO в режиме наблюдений местоположение источника GW150914 можно было ограничить только дугой на небе. Это было сделано путем анализа временной задержки 6,9 + 0,5. -0,4 мс, а также согласованности амплитуды и фазы на обоих детекторах. В результате этого анализа была получена достоверная область в 150 градусов с вероятностью 50% или 610 градусов с вероятностью 90%, расположенная в основном в Южном небесном полушарии, в приблизительном направлении (но намного дальше) Магеллановы облака.
Для сравнения , площадь созвездия Орион составляет 594 градуса.
Космический гамма-телескоп Ферми сообщил, что его прибор для мониторинга гамма-всплесков (GBM) обнаружил слабый гамма-всплеск с энергией выше 50 кэВ, начавшийся через 0,4 секунды после события LIGO и с областью неопределенности положения, перекрывающей область наблюдения LIGO. Команда Fermi подсчитала, что вероятность того, что такое событие является результатом совпадения или шума, составляет 0,22%. Однако гамма-всплеск не ожидался, и наблюдения с помощью инструмента SPI-ACS телескопа INTEGRAL показали, что любое излучение энергии в гамма-лучах и жестких рентгеновских лучах от этого события было меньше одна миллионная энергии излучается в виде гравитационных волн, что «исключает возможность того, что событие связано со значительным гамма-излучением, направленным на наблюдателя». Если бы сигнал, наблюдаемый Fermi GBM, был действительно астрофизическим, INTEGRAL показал бы четкое обнаружение при значении на 15 сигм выше фонового излучения. Космический телескоп AGILE также не обнаружил гамма-аналог этого события.
Последующий анализ независимой группы, опубликованный в июне 2016 года, разработал другой статистический подход коценить спектр переходного процесса гамма-излучения. Он пришел к выводу, что данные Fermi GBM не показали свидетельств гамма-всплеска и были либо фоновым излучением, либо переходным процессом альбедо Земли в 1-секундной шкале времени. Однако опровержение этого последующего анализа указывало на то, что независимая группа исказила анализ исходного документа Fermi GBM Team и, следовательно, неверно истолковала результаты исходного анализа. Опровержение подтвердило, что вероятность ложного совпадения рассчитывается эмпирическим и не опровергается независимым анализом.
Слияния черных дыр, которые, как считается, вызывают появление гравитационных волн, не должны вызывать гамма-всплески, поскольку двойные системы черных дыр звездной массы не имеют большого количества вращающегося по орбите вещества. Авиа Лоэб предположил, что если массивная звезда быстро вращается, центробежная сила, развивающаяся во время ее коллапса, формирующаяся к образованию вращающегося стержня, которая распадается на два плотных сгустка материи в форме гантели, которая становится двойной черной дыра, и в конце коллапса звезды она вызывает гамма-всплеск. Леб предполагает, что задержка в 0,4 секунды - это время, за которое гамма-всплеск пересек звезду по с гравитационными волнами.
Восстановленная область цель наблюдений, охватывающий радио, оптический, ближний инфракрасный, рентгеновский и гамма- лучей, а также поиск совпадающих нейтрино . Однако, поскольку LIGO еще не приступил к научным исследованиям.
Телескоп ANTARES не обнаружил кандидатов в нейтрино в пределах ± 500 секунд от GW150914. Нейтринная обсерватория IceCube обнаружила трех кандидатов в нейтрино в пределах ± 500 секунд от GW150914. Одно событие было обнаружено в южном небе и два в северном небе. Это соответствовало ожидаемого уровня обнаружения фона. Ни один из кандидатов не соответствовал 90% -ной вероятности слияния. Хотя нейтрино не было обнаружено, отсутствие таких наблюдений ограничивает излучение нейтрино от этого типа гравитационно-волнового события.
Наблюдения с помощью Миссии быстрой гамма-всплеска близких галактик в обнаружении, через два дня после событий, не было обнаружено новых источников рентгеновского, оптического или ультрафиолетового излучения.
Информационный документ GW150914 - Объявление об обнаружении было сделано 11 февраля 2016 года на пресс-конференции в Вашингтоне, округ Колумбия, Дэвидом Рейтце, исполнительным директором LIGO, с группой в составе Габриэлы Гонсалес, Райнер Вайс и Кип Торн из LIGO и Франс А. Кордова, директор НСФ. Барри Бэриш доставил первую открытие этого открытия научной аудитории одновременно с публичным объявлением.
Первоначальный доклад был опубликован во время пресс-конференции в Physica l Письма с обзором, с другими статьями, опубликованными вскоре после этого или сразу доступными в форме препринт. 122>
В мае 2016 года полное, и в частности, Рональд Древер, Кип Торн и Райнер Вайс получили Специальную премию за прорыв в фундаментальной физике за наблюдение гравитационных волн. Древер, Торн, Вайс и группа открытий LIGO также получили премию Грубера по космологии. Древер, Торн и Вайс также были удостоены премии Шоу 2016 по астрономии и премии Кавли по астрофизике 2016 года. Бариш был удостоен премии Энрико Ферми 2016 года от Итальянского физического общества (Società Italiana di Fisica). В январе 2017 года представитель LIGO Габриэла Гонсалес и команда LIGO были удостоены премии Бруно Росси 2017 .
2017 Нобелевской премии по физике были присуждены Райнеру Вайсу, Барри Бэриш и Кип Торн «За решающий вкладыш в детектор LIGO и наблюдение гравитационных волн».
Наблюдение было объявлено началом революционной эры гравитационно-волновой астрономии. До этого обнаружения астрофизики и космологи могли проводить наблюдения на основе электромагнитного излучения (включая видимый свет, рентгеновские лучи, микроволны, радиоволны, гамма-лучи) и частицы, подобные сущности (космические лучи, звездные ветры, нейтрино и т. Д.). У них есть возможность скрыть различные объекты, а также они могут быть скрыты за другими объектами. Такие объекты, как галактики и туманности, также могут поглощать, переизлучать или расширять свет, генерируемый внутри или позади них, а компактные звезды или экзотические звезды содержат темный материал, не имеющий радиомолчания., и в результате мало доказательств их присутствия, кроме их гравитационного взаимодействия.
15 июня 2016 года LIGO <Группа 99>объявила о наблюдении другого сигнала гравитационной волны, названного GW151226. Прогнозируется, что Advanced LIGO обнаружит еще пять слияний черных дыр, таких как GW150914, в своей следующей кампании наблюдений с ноября 2016 года по август 2017 года (оказалось семь ), а 40 слияний двойных звезд каждый год в в в. дополнение к количеству более экзотических источников неизвестных источников.
Ожидается, что запланированные обновления удвоят отношение сигнал / шум, расширяя объем пространства, в котором могут быть обнаружены события, подобные GW150914, в десять раз. Кроме того, Advanced Virgo, KAGRA и, возможно, третий детектор LIGO в Индии расширяет сеть и улучшенную реконструкцию положения и оценок источников.
Космическая антенна лазерного интерферометра (LISA) это предлагаемая космическая миссия наблюдения для обнаружения гравитационных волн. Указанные диапазоны чувствительности LISA сливающиеся объекты, такие как GW150914, могут быть двойными объектами за 1000 лет до их слияния, что обеспечит класс ранее неизвестных источников для этих обсерваторий, если они существуют в пределах примерно 10 мегапарсек. LISA Pathfinder, миссия LISA по развитию технологий была запущена в декабре 2015 года и применила, что миссия LISA осуществима.
Текущая модель предсказывает, что LIGO будет обнаруживать примерно 1000 слияний черных дыр в год после того, как достигнет чувствительности, запланированной на 2020 год.
Масса двух черных дыр до слияния дает информацию о звездной эволюции. Обе черные дыры были более массивными, чем обнаруженные ранее черные дыры звездных масс, которые были выведены из наблюдений рентгеновских двойных. Это означает, что звездные ветры от их звезд-прародителей были относительно слабыми, и поэтому металличность (массовая доля химических элементов тяжелее водорода и гелия) должна быть меньше примерно вдвое меньше солнечного.
Тот факт, что черные дыры до слияния присутствовали в системе двойные звезды, а также тот факт, что система была достаточно компактной, чтобы слиться в Возраст Вселенной ограничивает сценарии либо эволюции двойной звезды, либо динамического образования, в зависимости от того, как образовалась двойная черная дыра. Значительное количество черных дыр должно получить низкий естественный толчок (скорость, которую получает черная дыра при ее образовании в событии сверхновой звезды с коллапсом ), в противном случае черная дыра формируется в двойной звездной системе изгнана, и событие, подобное GW, будет предотвращено. Выживание таких двойных систем за счет общих фаз высокого вращения в массивных звездах-прародителях может быть необходимо для их выживания. Большинство прогнозов моделей черной соответствуют этим дополнительным ограничениям.
Обнаружение событий событий GW увеличивает нижний предел скорости событий таких и исключает теоретические модели, которые предсказывают очень низкие скорости менее 1 гигапарсек (одно событие на кубический гигапарсек в год). Анализ привел к снижению предыдущей скорости верхнего предела для таких событий, как GW150914, с ~ 140 Гпкр до 17 + 39. -13 Гпкл.
Измерение формы волны и амплитуда гравитационных волн от слияния черных дыр позволяет точно определить расстояние до них. Накопление о слиянии черных дыр из космологически далеких событий может помочь в создании более эффективных моделей расширения вселенной и природы темной энергии, которая на нее влияет.
самая ранняя вселенная непрозрачна, так как тогда был настолько энергичным, что большая часть вещества была ионизирована, а фотоны рассеивались свободными электронами. Эта проблема не повлияла на гравитационные волны с того времени, поэтому, если они возникли на уровнях, достаточно сильных, чтобы их можно было создать на таком расстоянии, это привело бы к окну наблюдения за пределами нынешней видимой вселенной. Следовательно, гравитационно-волновая астрономия может когда-нибудь прямое наблюдение самой ранней истории Вселенной.
Предполагаемые фундаментальные свойства, масса и вращение черной дыры после слияния совпадающих с таковыми для двух черных дыр до слияния, следуя предсказаниям общей теории относительности. Это первая проверка общей теории относительности в очень режиме сильного поля. Никаких доказательств против предсказаний общей теории относительности установить не удалось.
В этом сигнале была ограничена возможность исследовать более сложный период общей теории относительности, такие как хвосты, возникающие в результате взаимодействия гравитационной и волны искривленного пространственно-временного фона. Несмотря на то, что это умеренно сильный сигнал, он намного меньше, чем у двойных пульсаров. В будущем более сильные сигналы в сочетании с более сильными детекторами могут быть использованы для исследования сложных механизмов, а также для улучшения ограничений на отклонения общей теории относительности.
Скорость гравитационных волн (vg) предсказывается общей теорией относительности как скорость света (c ). Степень любого отклонения от этого соотношения может быть параметризована массой гипотетического гравитона. Гравитон - это имя, данное элементарной частице, которая будет действовать как носитель силы для гравитации в квантовых теориях гравитации. Ожидается, что он будет безмассовым, если, по-видимому, гравитация имеет бесконечный диапазон. (Это связано с тем, что чем массивнее калибровочный бозон , тем короче диапазон связанной силы; как и в случае с бесконечным диапазоном электромагнетизма, который возникает из-за безмассового фотон, бесконечный диапазон силы тяжести подразумевает, что любая ассоциированная частица, несущая силу, также будет безмассовой.) Если бы гравитон не был безмассовым, гравитационные волны распространялись бы со скоростью ниже скорости света, с более низкими частотами (ƒ ) медленнее, чем более высокие частоты, что приводит к рассеянию волн от события слияния. Такой дисперсии не наблюдалось. Наблюдения за инспиралем немного улучшили (нижний) верхний предел массы гравитона из наблюдений Солнечной системы до 2,1 × 10 кг, что соответствует 1,2 × 10 эВ / c или комптоновской длине волны. (λg) более 10 км, примерно 1 световой год. Используя самую низкую наблюдаемую частоту 35 Гц, это переводится в нижний предел для vg, так что верхний предел для 1-v g/cсоставляет ~ 4 × 10.
Астрономический портал  | Викискладе есть материалы, связанные с GW150914. |
