Gravitaatioaallon havainnointi

Aloittaja Zatal, 09.09.2011, 09:56:49

« edellinen - seuraava »

mistral

Lainaus käyttäjältä: Eusa - 09.03.2016, 21:45:06
Gravitaatio eli avaruusajan kaarevuus ei saa signaaleja gravitaatiolähteestä vaan päinvastoin avaruustila syöksyy kohti gravitaation aiheuttajaa ja siinä samalla kaikki kappaleetkin.

Kuinka sitten Cernissä yritettiin löytää gravitonia? Siis hiljattain kun siellä havaittiin todennäköisesti hyvin raskas hiukkanen (jota havaintoa nyt varmistetaan) löytyi se "vahingossa" kun etsittiin gravitonia.

Eusa

#91
Lainaus käyttäjältä: mistral - 09.03.2016, 22:54:43
Kuinka sitten Cernissä yritettiin löytää gravitonia? Siis hiljattain kun siellä havaittiin todennäköisesti hyvin raskas hiukkanen (jota havaintoa nyt varmistetaan) löytyi se "vahingossa" kun etsittiin gravitonia.
Gravitonit voisivat olla niitä kvantteja, jotka signaloivat avaruuden kaarevuudelle kuinka muuttua. Jos ei ole heiluvia paloja tai hiukkasia, ei mikään muutu ja gravitaatiokenttä säilyy. Tilan syöksy tukisi esim. asymptoottisen tapahtumahorisontin likistynyttä kuorta... Joka tapauksessa yleistyvät ajatukset ovat sen kaltaisia, että tapahtumahorisontti voisi jäädä muutenkin saavuttamattomaksi kuin vain ulkopuolisen havaitsijan silmin. Arvaamistahan tämä on ennen kuin esim. suoria säteilykuvia oletetusta horisontista saadaan.

Mare Nectaris

LIGO-instrumentin toinen vahvistettu painovoima-aalto on julkistettu. Tunnisteen GW151226 saaneessa tapahtumassa kaksi mustaa aukkoa törmäsi toisiinsa 1,4 miljardin valovuoden etäisyydellä. Toisen massa oli 14- ja toisen 8 auringon massaa (ensimmäisessä havainnossa vastaavasti 36 ja 29). Tämä toinen vahvistettu havainto ei erottunut suoraan aineistosta kuten ensimmäinen, vaan se saatiin suodattamalla aineistoa tietokoneohjelmalla.

Myös kolmas - vielä epävarma - havainto on olemassa. Sen perusteella on esitetty arvioita, että maailmankaikkeuden mittakaavassa tapahtuisi jopa muutaman musta-aukkoparin törmäys per tunti.

Asiasta uutisoi Astronomy-lehti.
Timo Keski-Petäjä


SW Evostar 120 ED APO*TAL 250K*C8-N*SW 150 Pro*TAL 1 (Mizar)*Celestron Ultima 80*EQ6 Pro Eqmod + TS dual mount*CG-5 GOTO*TV: Nagler Type 4 17 mm, Panoptic 24 mm*Baader Hyperion Clickstop-Zoom 8-24*17 mm UWA-70*TV BIG 2x Barlow*Celestron 2x Barlow Ultima SV Series*TAL 3x Barlow*TS 5 x APO Barlow*TS CCD lunar camera

mistral

Olen ihmetellyt kuinka avaruuteen saadaan ne interferometrit sijoitettua niin tarkaan että pystyvät mittaamaan aaltoja. Se ei ole ihmeellistä että laitteet on kehitetty vaan se että ne pysyy paikallaan. Ei tarvita kuin mikrometeoriitti niin kolari antaa impulssin joka muuttaa interferometrin asentoa ja jollain konstilla asento taas korjataan oikeaksi. Tai asteroidi pyyhkäsee läheltä ja sen gravitaatio häiritsee systeemiä....paljon helpompaa on käydä Marsissa  :grin:

Eusa



Tällä kertaa tarvittiin voimakasta erottelualgoritmia, kun ensimmäinen havainto saatiin suunnilleen suoraan luettua. Se toi esiin yhdistymisen jälkeisen gravitaatioaaltojen jäämävärähtelyn, jota ei pyrittykään eka kerralla lukemaan, koska sellaista ei oletettu olevan, arvelen. Olisi mielenkiintoista nähdä millainen tulos saadaan, jos vastaava algoritmi ajetaan eka havainnon datasta ja annetaan tulla vielä yhdistymisen jälkeen puhdistettua diagrammia... Nimittäin, kyllähän sielläkin värinöitä näkyy, mutta säännöllisyysanalyysi puuttuu.

mistral

Näyttäisi frekvenssi nousevan loppua kohti, tämä ihmetyttää. Eikö gravitaatiokaivosta pitäisi tulla päinvastainen eli hidastuva frekvenssi? Tai ehkä kyse on kahdesta vastakkaisesta efektistä, ajan hidastuminen hidastaa ja paikallisen kiertoajan lyheneminen nopeuttaa. Ja lopputuloksena meille näkyy tuollaisena käyränä?

Mare Nectaris

Lainaus käyttäjältä: Joksa - 17.06.2016, 13:26:14
LIGO:ltahan loppuu erottelukyky 7000Hz tienoilla joten tarkka havainto yhdistymiskohdasta jää piiloon. Jäännösfrekvensseissä voisi olla jotakin aallon monikertojen muutosjaksoja joita näyttäisi näkyvän tuossa havaintoikkunan osuudessakin... Mitenkähän tuo amplitudin kasvu taajuuden kasvun myötä selittyy, eikö pitäisi olla päinvastoin?

Gravitaatioaalto kahden mustan aukon dynaamisesta merger- eli yhdistymisvaiheesta muodostaa ajan suhteen tarkasteltuna chirp-tyyppisen aaltokuvan. Ajan suhteen tarkasteltuna siniaaltotyyppisen signaalin taajuus liukuu nopeasti ylöspäin tai transientin, pulssityyppisen aallon korkeat frekvenssit viivästyvät mataliin nähden. Tässäkin ketjussa lainattu kuva painovoima-aallosta Ligon sivulta esittää juurikin chirp-tyyppistä aaltoa ajan suhteen.

Ligon sivulta löytyy mukavasti myös lähteitä

Perinpohjainen esitys asiasta löytyy myös artikkelista "Measuring gravitational waves from binary black hole coalescences: I. Signal to noise for inspiral, merger, and ringdown." (Éanna É. Flanagan & Scott A. Hughes 1997).
Timo Keski-Petäjä


SW Evostar 120 ED APO*TAL 250K*C8-N*SW 150 Pro*TAL 1 (Mizar)*Celestron Ultima 80*EQ6 Pro Eqmod + TS dual mount*CG-5 GOTO*TV: Nagler Type 4 17 mm, Panoptic 24 mm*Baader Hyperion Clickstop-Zoom 8-24*17 mm UWA-70*TV BIG 2x Barlow*Celestron 2x Barlow Ultima SV Series*TAL 3x Barlow*TS 5 x APO Barlow*TS CCD lunar camera

mistral

Mare Nectaris'in linkissä "Measuring gravitational waves..." sivulla 21 on jotain vihjettä punasiirtymästä:

A qualitatively different, possibly important type of
source for the initial LIGO interferometers (and also for
the advanced interferometers) is the coalescence of black
hole binaries with masses of order
M

100 M

, as we
have discussed in the Introduction.  (We call such bi-
naries intermediate mass BBHs, as distinct from solar
mass or supermassive binaries.) In Fig. 2 we show the
characteristic amplitude
h
char
(
f
) for a hypothetical BBH
coalescence of total mass 100
M

at a redshift of
z
= 0
.
5,
corresponding to a luminosity distance of
D
= 2
.
2 Gpc.
Note in particular that the initial LIGO interferometer
noise curve has best sensitivity at

200 Hz just where
the (redshifted) ringdown frequency is located. We dis-
cuss further in Sec. VI the range and possible detection


Tuli näköjään erikoinen kopio, joka tapauksessa näyttäisi punasiirtymä vaikuttavan myös gravitaatioaaltoihin. Näin Ligon signaalit olisivat ilman punasiirtymää loppua kohden paljon korkeampia taajuudeltaan ??

mistral

Lainaus käyttäjältä: Joksa - 19.06.2016, 09:36:00

Voisi myös odottaa että aukkojen erilaiset massat saisivat aikaan aaltopareja, amplitudeiltaan erikokoiset aallot, mutta niinkään ei näy olevan. Vai olisiko kyse etsintäalgoritmin tarkkuudesta..?

Pienempimassainen kiertää suuremmalla nopeudella mikä saattaa kompensoida eroa.

Astro-Berkeley linkissä näytettiin tämä tapahtumaketju:

I Quasi circular inspiral======>II Plunge and merger=======>III Ringdown

Jos olen ymmärtänyt, I on g-aaltojen vahvistuva vaihe, II on syöksy ja yhdistyminen, mutta mikä toi III on? Ilmaisessa sanakirjassa sanottiin että ringdown tarkoittaa jotain kännykkäteknistä termiä, sillä ei ollut suomalaista käännöstä.


Mare Nectaris

Lainaus käyttäjältä: Joksa - 19.06.2016, 20:51:10
Ringdownin tulkitsin lopulliseksi tasoittumiseksi pyöreään muotoon törmäys- ja yhdistymiskontaktivaiheen jälkeen, pyöristymistä.

Tässä yhteydessä ringdown voitaisiin myös käsittää "vaimenemisena" tai "loppusoittona" / "loppusointina" (perusteena se, että aaltomuotoa käsitellään monessa yhteydessä äänianalogian avulla).

P.S kiitos Joksalle linkeistä
Timo Keski-Petäjä


SW Evostar 120 ED APO*TAL 250K*C8-N*SW 150 Pro*TAL 1 (Mizar)*Celestron Ultima 80*EQ6 Pro Eqmod + TS dual mount*CG-5 GOTO*TV: Nagler Type 4 17 mm, Panoptic 24 mm*Baader Hyperion Clickstop-Zoom 8-24*17 mm UWA-70*TV BIG 2x Barlow*Celestron 2x Barlow Ultima SV Series*TAL 3x Barlow*TS 5 x APO Barlow*TS CCD lunar camera