WikiSort.ru - Космос

ПОИСК ПО САЙТУ | о проекте
NGC 4993 и оптическое послесвечение гамма-всплеска GRB170817A (врезка), наблюдавшееся на Космическом телескопе Хаббла

GW170817 — первый зарегистрированный гравитационно-волновой всплеск, произошедший в результате слияния двух нейтронных звёзд. Зарегистрирован 17 августа 2017 года в 12:41:04,4 UTC[1] всеми тремя лазерно-интерферометрическими гравитационно-волновыми детекторами детекторной сети LIGO-Virgo. Про обнаружение этого события было официально объявлено 16 октября 2017 года в совместном пресс-релизе коллабораций LIGO Scientific Collaboration и Virgo Collaboration[2][3]; одновременно вышла совместная статья коллабораций в Physical Review Letters[4].

История

Гравитационно-волновой сигнал GW170817

С вводом в строй 1 августа 2017 года обсерватории Virgo, расположенной вблизи итальянского города Пиза, количество гравитационных детекторов достигло трёх, и появилась возможность установить координаты гравитационного сигнала более точно. 14 августа впервые в истории все три детектора зафиксировали гравитационный сигнал от слияния чёрных дыр, получивший обозначение GW170814, источник которого был определён значительно точнее тех, что были ранее. Следующий сигнал, получивший позднее название GW170817, все три гравитационных детектора совместно зафиксировали 17 августа[5].

Обнаружение сигнала

Сигнал имел продолжительность около 100 секунд (с момента, когда он достиг частоты 24 Гц, и до его окончания). Он был ассоциирован с независимо наблюдавшимся коротким гамма-всплеском GRB 170817A, который произошёл через 1,74 ± 0,05 с после максимума гравитационно-волнового всплеска (гамма-всплеск наблюдался космическими обсерваториями Fermi и INTEGRAL), а также с наблюдавшимся оптическим и рентгеновским послесвечением. Источник электромагнитного сигнала находился в галактике NGC 4993 (созвездие Гидры). Наблюдение сигнала GW170817 сразу тремя детекторами позволило определить направление на его источник; локализация источника определена внутри области на небесной сфере в телесном угле 28 квадратных градусов (с доверительной вероятностью 90 %). Источник гамма-всплеска находится внутри этой области[4].

Поиск в электромагнитном диапазоне

Исходя из данных о задержке между моментами прихода сигнала на Fermi и INTEGRAL удалось значительно улучшить локализацию источника гамма-лучей. При этом выяснилось, что время и область гамма-всплеска совпадают с направлением на источник гравитационных волн, полученных коллаборацией LIGO/Virgo. Дальнейший поиск и анализ информации от других детекторов позволили локализовать область пришедших гравитационных волн и далее, получив эту информацию, телескопы по всей Земле настроились на поиск следов слияния в различных диапазонах электромагнитных волн[5][6].

LIGO/Virgo на основании данных гравитационно-волнового всплеска определили не только факт слияния двух нейтронных звезд, что должно привести к сигналу в оптическом диапазоне, но и приблизительное расстояние до самой системы. Используя это и оценки координат источника, астрономы начали поиски его оптических проявлений с наступлением темноты в той области Земли, где находились обсерватории. Телескопы в Чили стали первыми, где спустя 10 часов после слияния стала видна область локализации всплеска, но при этом независимо друг от друга оптический компонент открыли 6 команд[5].

Последующие наблюдения

Поздне́е излучение удалось обнаружить в других диапазонах. Так, через 12,8 часа обсерваторией Джемини был обнаружен отклик в ближнем инфракрасном диапазоне. В ультрафиолетовом диапазоне сигнал был обнаружен космическими телескопами Swift и «Хаббл». Также к наблюдениям подключились телескопы Pan-STARRS, Magellan и Subaru. В итоге на протяжении нескольких недель проводился почти непрерывный мониторинг источника[5].

Рентгеновский компонент был обнаружен лишь на 9-й день наблюдений телескопом «Чандра». Также довольно долго астрономы не могли обнаружить отклик в радиодиапазоне. Исследователи связывают задержку с ориентацией направленного выброса вещества: выброс был направлен в другую сторону и эффекты, связанные с разлетающейся оболочкой, проявились гораздо позже. Предпринимались попытки обнаружить связанные со слиянием нейтронных звезд нейтрино, однако они не увенчались успехом[5].

Астрономическое происхождение

Из анализа сигнала получена информация о параметрах источника. Общая масса системы составляет от 2,7 до 3,3 массы Солнца (M), более 0,025 M при слиянии превратилось в энергию гравитационных волн. Расстояние до источника составляет 40+8
−14
мегапарсек
(130 млн световых лет). В результате слияния образовалась либо чёрная дыра, либо нейтронная звезда[6][7].

Научные результаты

Благодаря практически одновременному наблюдению гравитационно-волнового и электромагнитного сигнала впервые установлены прямые ограничения на отклонение скорости гравитационных волн от скорости света. Если такое отклонение существует, оно лежит в пределах от −3×10−15 до +0,7×10−15, то есть совместимо с нулём в пределах погрешности[8]. Были также уточнены ограничения на нарушение лоренц-инвариантности и с использованием эффекта Шапиро проверен принцип эквивалентности[8]. Была подтверждена модель слияния нейтронных звёзд как источника коротких гамма-всплесков[8].

В результате слияния нейтронных звёзд в космос были выброшены атомы тяжёлых элементов — золота, урана, платины и других. Астрономы полагают, что такие события — это главный источник этих элементов во Вселенной[6]. На Земле в течение нескольких дней регистрировалось излучение от источника в различных диапазонах, и полученные данные совпали с теоретическими предсказаниями для подобного слияния[6].

См. также

Примечания

  1. Момент окончания сигнала.
  2. Krieger, Lisa M.. A Bright Light Seen Across The Universe, Proving Einstein Right - Violent collisions source of our gold, silver, The Mercury News (16 October 2017). Проверено 16 октября 2017.
  3. Вячеслав Авдеев, Павел Котляр. Нейтронные звезды услышал весь мир: Ученые впервые поймали гравволны от слияния нейтронных звезд, Газета.ру (16 октября 2017). Проверено 16 октября 2017.
  4. 1 2 Abbott B. P. et al. (LIGO Scientific Collaboration and Virgo Collaboration) (16 October 2017). “GW170817: Observation of Gravitational Waves from a Binary Neutron Star Inspiral”. Physical Review Letters. 119 (16). DOI:10.1103/PhysRevLett.119.161101.
  5. 1 2 3 4 5 Вячеслав Авдеев, Павел Котляр. Нейтронные звезды услышал весь мир, Газета.Ru (16 октября 2017). Проверено 16 октября 2017.
  6. 1 2 3 4 Редакция ПМ. Открытие года: астрофизики впервые наблюдали столкновение нейтронных звёзд (рус.), Popmech.ru. Проверено 16 октября 2017.
  7. Василий Макаров. Столкновение нейтронных звезд: загадочная катастрофа (рус.), Popmech.ru (13 ноября 2017). Проверено 13 ноября 2017.
  8. 1 2 3 Abbott B. P. et al. (LIGO Scientific Collaboration, Virgo Collaboration, Fermi Gamma-ray Burst Monitor, and INTEGRAL). Gravitational Waves and Gamma-Rays from a Binary Neutron Star Merger: GW170817 and GRB 170817A // The Astrophysical Journal. — 2017. — Vol. 848. — P. L13. DOI:10.3847/2041-8213/aa920c. [исправить]

Данная страница на сайте WikiSort.ru содержит текст со страницы сайта "Википедия".

Если Вы хотите её отредактировать, то можете сделать это на странице редактирования в Википедии.

Если сделанные Вами правки не будут кем-нибудь удалены, то через несколько дней они появятся на сайте WikiSort.ru .




Текст в блоке "Читать" взят с сайта "Википедия" и доступен по лицензии Creative Commons Attribution-ShareAlike; в отдельных случаях могут действовать дополнительные условия.

Другой контент может иметь иную лицензию. Перед использованием материалов сайта WikiSort.ru внимательно изучите правила лицензирования конкретных элементов наполнения сайта.

2019-2024
WikiSort.ru - проект по пересортировке и дополнению контента Википедии