Когда я услышал об обнаружении гравитационных волн LIGO, мне стало интересно, определяется ли расстояние до события законом обратных квадратов излучения и/или измеренным красным смещением. В чем дело? Предыдущий ответ на вопрос о природе красных смещений гравитационных волн подразумевает, что исходная частота неизвестна, и, следовательно, неизвестно и красное смещение. Я также удивляюсь, как вычисления масс двух звезд могут быть такими точными, а частоты гравитационных волн — нет.
Я астроном-любитель, бывший директор планетария и не разбираюсь в релятивистской теории гравитации. Я искал ответ с февраля, даже отправил электронное письмо Кипу Торну, чья книга «Гравитация» у меня есть.
Относительно критики как дубликата: я привык спрашивать расстояние до объекта, задавая красное смещение, особенно. для расстояний, слишком больших для того, чтобы переменные Cephiad были видны. Возможно, вопрос тупой, но никто не спрашивал о возможности прямого измерения красного смещения этого события. Поэтому я думаю, что этот вопрос несколько уникален. Из комментариев я понял, что красное смещение событий LIGO никогда нельзя измерить напрямую.
Эволюция частоты сигнала может быть определена очень точно. На основе скорости изменения частоты однозначно (с некоторой точностью) определяется «чирп-масса». «Чирп-масса» также определяет внутреннюю амплитуду гравитационно-волнового события. Затем сравнение собственной амплитуды с наблюдаемой амплитудой определяет расстояние (обратите внимание, что «деформация» обратно пропорциональна расстоянию, а не квадрату расстояния).
DilithiumMatrix это правильно. Еще несколько моментов и пара ссылок, которые вы можете прочитать и понять, описывающие первое слияние черных дыр и некоторые ключевые выводы. Не так сложно, немного математики, хорошие цифры.
Измерения позволяют с некоторой точностью определить чирп-массу и массы исходных черных дыр, а также конечную. Разница для так называемого события 091415 (дата наблюдения) между конечной и начальной массами составляла 3 массы Солнца, что, следовательно, является количеством энергии, излучаемой в виде гравитационных волн. Исходя из этого и времени слияния (большая часть излучения испускается на последних нескольких орбитах и по мере их слияния, и это было смоделировано довольно точно, поэтому по общей энергии можно оценить пиковую мощность и фактически амплитуду формы волны). излучаемой) можно получить излучаемую мощность примерно за 1/4 секунды, в течение которой излучалась большая ее часть. Исходя из этой излучаемой мощности, т. е. собственной светимости, и сравнения ее с обнаруженной мощностью можно получить потери при распространении и предположить, что 1/ распространения получается расстояние Р., т. е. так называемое расстояние светимости, которое составляло 1,3 миллиарда световых лет. По этой оценке космологическое красное смещение составило около 0,09.
Первая ссылка интересна для чтения, см. ее по адресу http://www.ligo.org/science/Publication-GW150914/index.php . Хорошее вступление.
Их опубликованных профессиональных статей было несколько, но первая резюмировала все важное, и вы можете получить представление о неопределенностях (например, начальные массы были более неопределенными, но разница в массах последней черной дыры и первых двух была более точной и где они получили примерно 3 солнечные массы). Это не сложно, а также интересно, на https://dcc.ligo.org/public/0122/P150914/014/LIGO-P150914_Detection_of_GW150914.pdf .
Интересно отметить, что пиковая мощность, испускаемая гравитационным излучением, около 3 солнечных масс за четверть секунды или около того, была больше, чем общая мгновенная мощность, испускаемая светом всех звезд в наблюдаемой Вселенной за этот короткий период времени. время.
Команда LIGO полагает, что они получат более точные цифры для масс, вызывающих первоначальные массы, если они смогут увидеть больше всего процесса слияния — они видели только секунды. Я полагаю, что они увидели больше во втором наблюдении несколько месяцев спустя.
Еще пара интересных моментов заключается в том, что они не смогли определить точное местонахождение источников, они в основном измеряли разницу во времени прибытия и провели только два независимых измерения. С большим количеством LIGO по всему миру они будут определять местоположение намного лучше, и они пытаются сравнить с оптическими или другими радио- или рентгеновскими наблюдениями вокруг него, чтобы получить больше астрономических корреляций.
ПрофРоб
ПрофРоб
ДилитийМатрица
Джей Робертс
Боб Би