Откуда ученые узнали, что две черные дыры столкнулись 1,3 миллиарда лет назад?

Накануне я видел выступление TEDx об эксперименте LIGO, и в этом видео он сказал, что они ждут дня 1 января 2017 года, когда начнется пульсация гравитации, вызванная столкновением двух черных дыр, чтобы достичь нас . Но как они могли сделать такую ​​оценку? Откуда ученый узнал о каком-то происшествии, произошедшем 1,3 миллиарда лет назад?

Пожалуйста, укажите точную точку в видео, где сделано это ошибочное утверждение.
Форма волны, обнаруженная LIGO, зависит от масс черных дыр, что определяет общее выделение энергии в виде гравитационных волн. Когда они сравнивают это с силой полученного сигнала, они могут оценить, насколько далеко должно было произойти событие... предполагая, что теория верна. Однако утверждение о будущих сигналах совершенно бессмысленно.
@RobJeffries около 14:20

Ответы (1)

Итак, вы неправильно поняли, что это было статистическое предсказание того, когда может быть сделано первое обнаружение, основанное на предположениях о количестве возможных источников во Вселенной и их расстоянии от нас.

Немного удивительно, что (продвинутый) LIGO обнаружил такой сильный сигнал вскоре после начала работы.

Обнаружение еще нескольких начнет много говорить нам о том, сколько больших черных дыр существует во Вселенной в зависимости от космического времени. Поскольку мощность сигнала масштабируется как 1/расстояние, а масса бинарной системы в степени 5, в то время как количество массивных звезд масштабируется как М − 2.3 Я думаю, можно ожидать, что большинство обнаружений будет происходить от удаленных очень массивных объектов, если их плотность одинакова во времени.

Последнее можно сделать вывод, потому что мощность и частота сигнала от бинарных слияний говорят вам, как далеко они находятся, а GW движутся со скоростью света.

LIGO был введен в эксплуатацию в 2002 году, так что «первый свет» был довольно давно. У них было что-то вроде четырех прогонов в исходной конфигурации, потом прогоны как "расширенный LIGO" и это, я полагаю, уже второй крупный апгрейд "Advanced LIGO". Поскольку новый дизайн будет в десять раз более чувствительным, чем оригинальный LIGO, объем обнаружения увеличился в 1000 раз. Однако можно задаться вопросом, было ли это мега-событие «чистой удачей», которое могло быть обнаружено первоначальным дизайном, или отсутствие обнаружения в предыдущих запусках указывает на проблему с более ранним экспериментом.
Я думаю, что предсказание относится к продвинутому LIGO. Если я правильно понял, сигнал был на частоте 35-250 Гц с пиковым напряжением 10 − 21 и «характерная деформация» примерно вдвое меньше. Я не могу найти увеличенный график, чтобы убедиться, но похоже, что LIGO точно не обнаружил бы этого.
Я тоже так не думаю, но менее чувствительный детектор мог обнаружить более мелкие события, которые были ближе. Я не знаю, какому степенному закону следует распределение (или есть ли вообще такое распределение, так как массы черных дыр ограничены снизу), так что, возможно, более мелких событий ближе к нам нет... в таком случае необнаружение соответствовало бы этому событию.
@CuriousOne Если функция масс говорит Н ( м ) ∝ м − 2,5 и предполагая постоянную плотность и скорость производства во времени и игнорируя космологические сложности, то я думаю, что количество обнаруживаемых событий как функция расстояния р и масса м должен масштабироваться как м + 2,5 р , поэтому вы ожидаете меньше событий, которые можно обнаружить на малых расстояниях, и гораздо меньше событий от объектов с меньшей массой, хотя они более распространены (мы знаем, что существуют гораздо менее массивные черные дыры и нейтронные звезды).
Я знаю все о проблеме спектра (от нейтрино и космических лучей), чего я не знаю, так это того, как выглядит предсказанный спектр. Показатель степени -2,5? Есть ли вообще спектр? Если верить общей теории относительности, черных дыр массой в 0,5 солнечной массы точно не существует.
@CuriousOne Черные дыры/кандидаты с наименьшей массой ∼ 5 М ⊙ - все в двоичной системе! Частота, с которой рождаются звезды с большой массой, составляет ∼ М − 2,5 . Я просто экстраполировал это (предполагая линейную зависимость между звездной массой и массой ЧД!), чтобы получить мою обнаруживаемую зависимость сигнала от массы и расстояния. Эффект второго порядка заключается в том, что частота щебета зависит от массы.
Да, это именно то, что я искал, и это в значительной степени проясняет для меня вопрос «почему именно сейчас». Сказав это, это все еще прекрасный сигнал!
@CuriousOne Такова природа этих вещей, что они должны (должны!) иметь гораздо больше сигналов со значением 4-5 сигм, которые они еще не представили.
Откуда ученые узнали, что две черные дыры столкнулись 1,3 миллиарда лет назад?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v