Ngaru o te rangirua

I te marama o Hanuere o tenei tau, i kiihia ko te LIGO te tirotiro i tuhi, tera pea ko te huihuinga tuarua o te whakakotahitanga o nga whetu neutron e rua. He pai te ahua o enei korero i roto i te hunga panui, engari he maha nga kaiputaiao e timata ana ki te tino poauau mo te pono o nga kitenga o te "arorangi ngaru-gravitic" ka puta ake.

I te Paenga-whāwhā 2019, i kitea e te kaitirotiro LIGO i Livingston, Louisiana he huinga taonga kei te 520 miriona tau marama mai i te whenua. Ko tenei tirohanga, i mahia ma te kotahi noa te kaitirotiro, i Hanford, i haua mo te wa poto, a, kaore a Virgo i rehita i te ahuatanga, engari i whakaarohia he tohu tika mo te ahuatanga.

Tātari Waitohu GW190425 i tohu ki te tukinga o te punaha rua me te tapeke papatipu 3,3 - 3,7 whakareatanga te papatipu o te Ra (1). He tino nui ake tenei i nga papatipu e kitea ana i roto i nga punaha whetu neutron rua i te Milky Way, kei waenga i te 2,5 me te 2,9 nga papatipu solar. E kiia ana ko te kitenga he tohu mo te taupori o nga whetu neutron takirua kare ano i kitea i mua. Kare nga tangata katoa e pai ana ki tenei whakareatanga o nga mea ora.

1. Te tirohanga o te tukinga o te whetu neutron GW190425.

Ko Point e GW190425 i tuhia e te kairapu kotahi te tikanga kaore i taea e nga kaiputaiao te whakatau tika i te waahi, a kaore he tohu tirotiro i roto i te awhe hiko, pera i te keehi o GW170817, te whakakotahitanga tuatahi o nga whetu neutron e rua i kitea e LIGO (he pohehe ano hoki. , engari he nui ake mo tera i raro). Kare pea enei e rua nga whetu neutron. Tena pea tetahi o nga taonga Kohao pango. Ko enei pea e rua. Engari ka iti ake nga rua pango i nga rua pango e mohiotia ana, me hanga ano nga tauira mo te hanganga o nga rua pango.

He nui rawa enei tauira me enei ariā hei urutau. Akene ka timata te "arorangi ngaru ngaru" ki te urutau ki te kaha o te aoiao o nga waahi tawhito o te tirohanga mokowhiti?

He maha rawa nga korero teka

Ko Alexander Unziker (2), he tohunga ahupūngao Tiamana me te kaituhi rongonui rongonui, i tuhi i runga i te Waenga i te Hui-tanguru, ahakoa te nui o nga tumanako, kaore he mea whakamere i roto i te tau kotahi te LIGO me VIRGO (3) nga kaitirotiro ngaru o te ngaru, engari mo nga hua teka. E ai ki te kaiputaiao, na tenei ka ara ake nga tino feaa mo te tikanga e whakamahia ana.

I te 2017 Nobel Prize in Physics i whakawhiwhia ki a Rainer Weiss, Barry K. Barish, me Kip S. Thorne, ko te patai mehemea ka kitea nga ngaru taiapa i te ahua kua whakatauhia mo te katoa. Ko te whakatau a te Komiti Nobel e pa ana tino kaha te kitenga tohu GW150914 i whakaatuhia i te huihuinga huihuinga i te Hui-tanguru 2016, me te tohu kua whakahuahia ake nei ko GW170817, i kiia ko te whakakotahitanga o nga whetu neutron e rua, na te mea e rua atu nga karu whakaata i tuhi i te tohu whakawhiti.

Mai i tera wa, kua uru ratou ki te kaupapa pūtaiao whaimana o te ahupūngao. Ko nga kitenga i puta nga whakautu hihiko, me te tumanako he waa hou mo te aorangi. E kiia ana he "matapihi hou" nga ngaru o te ao ki te Ao, ka taapiri atu ki nga taonga o nga karu i mohiotia i mua, ka arahi ki nga momo tirohanga hou. E rave rahi tei faaau i teie iteraa i te hi‘opoaraa a Galileo no te matahiti 1609. Ko te mea tino hihiri ko te pikinga ake o te tairongo o nga kaitirotiro ngaru. Ko nga tumanako mo te maha o nga kitenga whakahihiri me nga kitenga i roto i te huringa tirotiro O3 i timata i te Paenga-whawha 2019 he nui. Heoi, tae noa ki tenei wa, e ai ki a Unziker, kaore he mea.

Kia tika, karekau tetahi o nga tohu ngaru i hopukina i roto i nga marama kua pahure ake nei i manatoko takitahi. Engari, he nui noa atu nga tohu pai me nga tohu teka, ka heke iho. Tekau ma rima nga huihuinga i rahua i te whakamatautau whakamana me etahi atu karu. I tua atu, 19 nga tohu i tangohia mai i te whakamatautau.

Ko etahi o ratou i whakaarohia i te tuatahi he tino hira - hei tauira, ko te GW191117j he huihuinga me te tupono kotahi i roto i te 28 piriona tau, mo GW190822c - kotahi i roto i te 5 piriona tau, mo GW200108v - 1 i roto i te 100. tau. Ki te whakaaro ko te wa mataki e whakaarohia ana ehara i te tau katoa, he maha nga hua pai. Kei te he ano pea te tikanga tohu, e kii ana a Unziker.

Ko nga paearu mo te whakarōpū i nga tohu hei "hapa", ki tana whakaaro, kaore i te marama. Ehara i te mea ko tana whakaaro anake. Ko te tohunga ahupūngao rongonui a Sabina Hossenfelder, nana i tohu i mua i nga ngoikoretanga i roto i nga tikanga tātaritanga raraunga a LIGO, i korero i runga i tana blog: "Kei te mamae ahau, e te iwi. Ki te kore koe e mohio he aha te mea ka kohia e to kaitutei tetahi mea kaore koe e tumanako, me pehea e whakawhirinaki ai koe ina kite ana koe i nga mea e tumanakohia ana e koe?

E ai ki te whakamaoritanga hapa karekau he tikanga nahanaha mo te wehe i nga tohu tuuturu mai i etahi atu, haunga ki te karo i nga taupatupatu nui me etahi atu tirohanga. Ko te mea pouri, ko te nuinga o nga keehi 53 o nga "whakakitenga kaitono" he mea kotahi - karekau tetahi engari ko te kairipoata i kite i tenei.

Ka whakanuia e te hunga panui nga kitenga o LIGO/VIRGO. Ka rahua ana nga tātaritanga me nga rapunga o muri mai mo te whakapumautanga, i te mea kua maha nga marama, kua kore he ngakau nui, he whakatikatika ranei i roto i te hunga panui. I roto i tenei wahanga iti ake te whai hua, karekau he hiahia o te hunga panui.

Kotahi anake te kitenga e tino mohio ana

E ai ki a Unziker, mena kua whai tatou i te whanaketanga o te ahuatanga mai i te panuitanga whakatuwheratanga teitei i te tau 2016, kaua e ohorere nga whakaaro o naianei. Ko te arotake motuhake tuatahi o nga raraunga i whakahaerehia e tetahi roopu i te Niels Bohr Institute i Copenhagen i arahina e Andrew D. Jackson. I ta ratou wetewete i nga raraunga i kitea nga hononga rereke i roto i nga toenga tohu, kaore i te maarama te takenga mai, ahakoa nga kereme a te roopu. whakaurua katoatia nga hapa. Ka hangaia nga tohu ina whakatauritehia nga raraunga mata (i muri i te tukatuka o mua me te tātari) ki nga tauira e kiia nei, ara ko nga tohu e tumanakohia ana mai i nga whakahiatotanga tau o nga ngaru taikaha.

Heoi, i te wa e wetewete ana i nga raraunga, ka tika te tikanga penei i te wa e whakapumautia ana te noho tonu o te tohu ka tino mohiohia tona ahua. Ki te kore, he taputapu pohehe te tātari tauira. I tino whai hua tenei mahi a Jackson i te wa o te whakaaturanga, he whakatairite i te tikanga ki te tohu whakaahua aunoa mo nga pereti raihana motuka. Ae, karekau he raru ki te panui tika i runga i te ahua rangirua, engari mena ko nga motuka katoa e haere tata ana he pereti raihana e tika ana te rahi me te ahua. Heoi, ki te whakamahia te algorithm ki nga whakaahua "i roto i te taiao", ka mohiohia te pereti raihana mai i tetahi mea kanapa me nga waahi pango. Koia te whakaaro a Unziker ka pa ki nga ngaru taipapa.

3. Whatunga o nga kaitoro ngaru o te ao

He ruarua ano mo te tikanga rapu tohu. Hei whakautu i nga whakahee, i hangaia e te roopu Copenhagen tetahi tikanga e whakamahi ana i nga ahuatanga tatauranga pono ki te kite i nga tohu me te kore e whakamahi tauira. Ina tonohia, ko te mea tuatahi o Mahuru 2015 ka kitea tonu i roto i nga hua, engari ... ko tenei anake. Ka taea te kii he "waimarie" taua ngaru kaha i muri tata mai i te whakarewatanga o te kairapu tuatahi, engari i muri i nga tau e rima, ko te kore o etahi atu kitenga whakapumau ka timata te awangawanga. Mena karekau he tohu tino nui i roto i nga tau tekau e whai ake nei, katahi ano te kitenga tuatahi o GW150915 ka whakaarohia tonutia?

Ka kii etahi i muri mai te kitenga o GW170817, ara, te tohu thermonuclear o te whetu neutron rua, e rite ana ki nga tirohanga a nga taputapu hihi-gamma me nga karu whatu. Engari, he maha nga rerekee: kaore i kitea te kitenga o te LIGO tae noa ki etahi haora i muri i te kitenga o etahi atu telescopes te tohu.

Ko te taiwhanga VIRGO, i whakarewahia e toru nga ra i mua atu, kaore he tohu e mohiotia ana. I tua atu, i pakaru te whatunga i LIGO/VIRGO me ESA i taua ra ano. He feaa mo te hototahitanga o te tohu me te hanumi whetu neutron, he tohu whatu tino ngoikore, me era atu, he maha nga kaiputaiao e ako ana i nga ngaru taiapa e kii ana ko nga korero ahunga i whiwhihia e LIGO he tino tika atu i nga korero a ko te rua atu o nga telescopes, a e kii ana ratou kaore pea i tupono noa te kitenga.

Mo Unziker, he raruraru tino raruraru ko nga raraunga mo te GW150914 me te GW170817, ko nga huihuinga tuatahi o tenei ahua i tuhia i nga huihuinga press nui, i riro mai i raro i nga ahuatanga "kore" kaore e taea te whakaputa i raro i nga tikanga hangarau pai ake i tera wa inenga o te raupapa roa.

Ka puta tenei ki nga purongo penei i te pahūtanga supernova (i puta he pohehe), tukinga ahurei o nga whetu neutronka akiakihia nga kaiputaiao ki te "whakaaro ano i nga tau o te whakaaro nui" ara he poka pango 70-solar ranei, i kiia e te roopu LIGO he tere rawa te whakapumautanga o o raatau ariā.

Ka whakatupato a Unziker mo tetahi ahuatanga ka riro i te arorangi ngaru ngaru he ingoa kino mo te whakarato i nga taonga arorangi "kore e kitea". Kia kore ai e puta, ka nui ake te maarama o nga tikanga, te whakaputanga o nga tauira i whakamahia, nga paerewa tātaritanga, me te whakarite i te ra paunga mo nga huihuinga kaore i te whakamanahia takitahi.