?

Log in

No account? Create an account
Предыдущий пост Поделиться Следующий пост
chervonec_001

Привет будущее! Регистрация гравитационных волн лабораториями постепенно становится банальностью...

В общей суете не сразу увидел и чуть не пропустил новость об очередной, уже четвертой регистрации наземными лабраториями гравитационных волн.



Об открытие было объявлено на днях.

Столкновение двух черных дыр наблюдалось 14 августа в 10:30:43 UTC при помощи двух детекторов Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO), расположенных соответственно на территории штатов Луизиана и Вашингтон, США, а также детектора Virgo, расположенного близ г. Пиза, Италия. Пара месяцев у ученых ушло на обработку полученных данных и подтверждение случившегося события.

Эти обнаруженные гравитационные волны – «рябь» пространства-времени – были излучены на последних этапах слияния двух черных дыр, массы которых составляли соответственно 31 и 25 масс нашего Солнца. Это событие, произошедшее на расстоянии примерно 1,8 миллиарда световых лет от нас, привело к появлению вращающейся черной дыры, масса которой составляет примерно 53 массы Солнца – и это означает, что примерно три солнечных массы в ходе этого слияния были превращены в энергию гравитационных волн.


Вы спросите, чем так важна очередная регистрация гравитационных волн наземными лабораториями? Отвечаю:

1. Ну это все таки ФАНТАСТИКА, ворвавшаяся в нашу жизнь! Или мы так легко можем начать воспринимать как банальность такие вещи?

2. Четвертое наблюдение стало первым случаем наблюдения гравитационных волн при помощи трех различных детекторов – что открывает новую эпоху наблюдений космических событий.

3. Совместная работа с обсерваторией Virgo, в состав которой входит еще один гравитационно-волновой детектор второго поколения, позволила в этот раз при обнаружении сигнала более точно локализовать его: так, размер области неба, в пределах которой, вероятно, находится источник этих гравитационных волн, составил всего лишь 60 квадратных градусов.

Для понимания, площадь сферы примерно равна 41259 кв. градусов. То есть источник локализован с точностью 0,15 % небесной сферы. Для сравнения --- это 1/10 площади такого известного созвездия, как Орион и 1/20 площади Большой Медведицы.



4. Все эти открытия позволяют делать дальнейшие важнейшие шаги изучения Вселенной да и вообще шаги понимания того, в чем же все таки мы живем ))). Регистрация гравитационных волн, изучение их природы приведут к новым открытиям. Причем кто знает, может и к антигравитации в практическом использовании?


Гравитационные волны были впервые обнаружены примерно 1,5 года назад при помощи детекторов обсерватории LIGO.
С того времени в обсерватории LIGO была произведена крупная модернизация, в результате которой в ней появились гравитационно-волновые детекторы второго поколения, и обсерватория стала носить название Advanced LIGO.

- Первая регистрация гравитационных волн
- Вторая регистрация гравитационных волн
- Третья регистрация гравитационных волн
- Четвертая регистрация гравитационных волн


А теперь вы спросите: "Хорошо, зарегистрировали, но что это такое, как это зарегистрировали и с чем это едят?"

Отвечаю:

Сам процесс генерации сильных волн длится считанные доли секунды (ну пусть одну секунду).
Черные дыры указанной выше массы при слиянии на расстоянии 1-2 млрд световых лет искажают метрику пространства в окрестности Земли от ~10 в степени^(-21) до ~10^(-23) метра.

На четырёх километровом плече наземной лаборатории лазерный луч проходит вперёд-назад 8 км) получится надо измерить ~10^(-16) м/м. И это как раз пока предел абсолютного измерения.

Чтобы лучше описать слабость искажений пространства (самого пространства, а не нас в нем!), которые необходимо зарегистрировать, приведу пример.

Возьмем световой год, который в километрах составляет около 10 трлн.километров, что-то около ~10^(16) метров.
Кому наглядней могу это и в ноликах отобразить --- это 10.000.000.000.000.000 метров.

И если бы гравитационный всплеск длился не доли секунды, а непрерывно год (чтобы толщина фронта волны составила световой год), то пространственнотрясение растянуло/сжало бы метрику пространства всего на 1/100 - 1/10000 миллиметра, причем равномерно растянутое по всей длине волны. Вот такие масштабы.


Какие энергии ушли на то, чтобы растянуть за 2 миллиарда световых лет от места вспышки метрику пространства?
Как выше сказано, в ходе этого слияния энергия эквивалентная трем солнечным массам слияния была превращена в энергию гравитационных волн.

Все помним знаменитую формулу E=mc^2?
Аннигиляция только 1 грамма вещества и антивещества приводит к выделению энергии, эквивалентной взрыву средней атомной бомбы в 10 килотонн. Масса Солнца ~2х10^(33) грамм. Теперь считайте сами ))))


Почему пока обнаружены  столкновения черных дыр только средней массы? А точно по той же причине, почему и первые обнаруженные экзопланеты у других звезд оказались планетами большой массы и очень близко к звезде - такие обнаружить проще всего.

Для меньших масс порядка до 10 солнечных не хватит чувствительности наземной лаборатории.
А вот слияние массивных и тем более для сверх массивных черных дыр в галактических ядрах остается незамеченным по другим причнам:
- они происходят на порядки реже ;
- вращение сливающихся массивных черных дыр вокруг друг друга медленное, изменение длины лазерного луча в детекторе на Земле тоже очень медленное. Прибор такое пока нащупать еще не в состоянии.

Как-то так.
Заговорил я вас? Возможно не всё вы поняли?

Резюмирую: будущее будем вместе посмотреть - впереди еще много открытий и интересного, в том числе и на нашем с вами веку!



Последние записи в журнале


Buy for 240 tokens
Украинский телеканал NewsOne в эфире программы "Большой вторник" провел опрос и выяснил, сколько украинцев вновь бы согласились выйти на Площадь независимости в 2014 году, если бы можно было вернуться в прошлое. Программа, в которой приняли участие нардепы, длилась полтора часа, в…

  • 1

Закончена вполне и давно.

ТО не отвечает всем вопросам, как не отвечает и любая другая теория.
Так она не окончательная, скорее всего, вот и все. Как ньютоновская механика вполне отвечала своим ограничениям, так и ТО вполне своим.

Замедление времени понять трудно. Но вполне реально фиксировать.

Пучок радиоактивных частиц разделяем, одну часть гоняем в коллайдере, а другую загоняем в тупик. Гоняем частицы со скоростью 0,9 от скорости света. Загоняем в тупик и меряем кол-во не распавшихся в обоих тупиках. Которые бегали, не распавшихся больше.
Распадаются частицы только по времени. Период полураспада - единственная хар-ка этого процесса. Сколько частиц распадется за определенное время.
После замера видно, что для одних времени прошло меньше
Какое еще подтверждение нужно?

Другое дело, что мы фиксируем это. И есть теория, которая соответствуют наблюдению. Причем, очень точно, количественно.
Однако, это не означает, что нет другой теории, которая такая же точная в этом случае, но и такая же точная в другом, где ТО хромает.
Т.е. что-то вроде как ТО в свое время было для ньютоновской механики.
Но разве ньютоновская механика плоха? Нет. Для расчетов на Земле вполне нормальная и достаточная.

  • 1