LIGO Aslında Ne Gördü? (Yerçekimi dalgalarının keşfi)

LIGO'nun gerçekte gördüklerinin orijinal bir videosunu / görüntüsünü bulmaya çalışıyorum, ancak bulabildiğim tek şey yerçekimi dalgalarının sanatçı yorumlamaları.

Gerçek görüntü fazla değil. Onu Science'dan bulabildim ve hepsi bu:

Bu sadece iki farklı gözlemevinden biraz farklı zamanlarda görülen bir dalgalanma. Vites, konumlarındaki ışık farkının hızına kaydırarak mükemmel bir şekilde uyuyor. Böylece yerçekimi dalgalarının kanıtıdır.

İki cihazın olmasının sebebinin, diğer titreşim kaynaklarına karşı çapraz kontrol sağlamak olduğuna dikkat edilmelidir. Her gözlemevi, 4 km'lik bir ölçekte, çok küçük bir büyüklüğe (proton genişliğinin 1 / 10.000'i) kadar olan titreşimleri tespit ederek çalışır. İkisi karşılaştırıldığında, o zaman sinyalin yalnızca Gravity Waves bu tanıma uyan yerel olmayan bir kaynaktan geldiği varsayılabilir.

Her şeyden önce, sorunuzun LIGO gözlemevlerinin doğasının yanlış anlaşıldığına inandığını düşünüyorum. Dedektörlerin doğası, kamera yerine mikrofon gibi davranmalarıdır. Bunun anlamı, çoğu yönden gelen yerçekimsel dalgalara karşı duyarlı olmaları, ancak dalgaların nereden geldiğini ayırt etme becerisine sahip olmadıklarıdır. Birden fazla dedektör kullanarak (aynı zamanda güvenli bir algılama için de gereklidir), dedektörler arasındaki zaman farkı, kaynağın yeri hakkında bir fikir vermek için kullanılabilir. Ayrıca, dedektörlerin çıktısının tek bir veri akışı olduğu anlamına gelir.

Fiziksel İnceleme Mektuplarındaki (bir ödeme duvarının arkasında değil) kağıttan alınan bu görüntü, LIGO'nun duyduklarının mevcut kabul edilmiş cevaptan daha iyi bir özetidir. Bölmeleri üstten alta açıklayacağım.

1. Üst bölmeler, iki detektörde ölçülen 'ham' sinyalleri, sağda L1 verisine H1 verisi yerleştirilmiş olarak gösterir.
2. İkinci bölme dizisi, genel göreliliğin (Einstein'ın teorisi) yerçekimi dalgaları için tahmin ettiği şeyin farklı simülasyonlarını göstermektedir. Bu simülasyonlar, LIGO'nun, dalgaların birleşen iki kara delikten kaynaklandığını bildiklerini iddia etmeleridir.
3. Üçüncü bölme satırı, 'eksi' veriler eksi simülasyonlar.
4. Alt bölmeler, zaman-frekans grafiği olarak adlandırılan 'ham' verileri işaretlemenin başka bir yoludur. Zaman x ekseni üzerinde ve frekans y ekseni üzerinde. Alandan bir kişi için bu sinyal cıvıltı olarak bilinen bir birleşmenin en tanınabilir özelliğidir. Zaman ilerledikçe, frekans artar. Burada 'işlenmemiş' cıvıltıyı gerçekten dinleyebilirsiniz .

LIGO hiçbir şey "görmedi". Vakum borularında iki lazer ışını tarafından alınan yolların göreceli uzunluklarını yaklaşık 4 km uzunluğunda izler (lazer yolu yaklaşık 75 koldan aşağı ve yukarı hareket eder) ve birbirlerine dik açılardan oluşur.

$10^{21}$

Bütün olay yaklaşık 0,3 saniye sürdü ve iz (haberlerin tamamında yer alan), sadece kolların uzunluğunun zamanın bir fonksiyonu olarak değiştiği kesri kaydetti.

Etkinlik (neredeyse) aynı anda ABD'nin farklı bölgelerinde bulunan neredeyse aynı iki kurulum tarafından kaydedildi. Her iki dedektörde aynı sinyalin algılanması, rahatsızlığın yerel bir nedenini dışlar ve algılamalar arasındaki küçük zaman gecikmesi, yerçekimi dalgası kaynağının gökyüzü üzerinde kaba bir konuma izin verir.

Göre GW150914 öğretici , bu Gelişmiş LIGO L1 ve H1 dedektörleri aslen gördüklerimizdir:

Ham verileri bu eğiticiden indirebilirsiniz.

Diğer cevaplar zaten işlenmiş (beyazlatılmış, filtrelenmiş, 7 ms kaydırılmış, ters çevrilmiş) dalga formlarını göstermektedir.

LIGO'nun kullandığı gerçek ölçüm mekanizması, lazer interferometridir, bu nedenle LIGO'nun "gördüğü" şeyin makul bir yorumu, yerçekimi dalgalarının neden olduğu girişim deseni olacaktır;

Ne yazık ki LIGO'nun bahsettiği gerçek lazer parazitinin bir görüntüsünü bulamadım; Zaten fotoğrafçılık için muhtemelen çok küçük.

İnsanların bağladığı diğer tüm grafikler sadece girişim deseni verilerinin grafikleridir. LIGO verilerinin grafiğini bu sorunun cevabı olarak göstermek, bir resim histogramını "Hubble uzay teleskopu ne görüyor?" Sorusunun cevabı olarak göstermek gibidir.

Sizin için ilginç olup olmadığını bilmiyorum, ama işte bu gözlemlerle ilgili yayınlanan makalenin bağlantısı:

http://journals.aps.org/prl/pdf/10.1103/PhysRevLett.116.061102

Bir kez yukarıdaki cevap oldukça basit! Yazının söylediği şey (kısaca), LIGO'nun geçici bir yerçekimi-dalga sinyali gözlemlediği ve bu gözlemlerin, iki kara delik içeren sistem için Genel Relativite ile elde edilen dalga biçiminin tahminleriyle eşleşmesidir.