С тегами:

гравитационные волны

Любые посты за всё время, сначала свежие, с любым рейтингом
Найти посты
сбросить
загрузка...
115
Профессор Александр Долгов – о черных дырах и белых пятнах во Вселенной
4 Комментария в Наука | Science  
Профессор Александр Долгов – о черных дырах и белых пятнах во Вселенной гравитационные волны, Черная дыра, эксперимент LIGO, темная материя, суперсимметрия, Вселенная

Image Credit: T. Pyle/Caltech/MIT/LIGO Lab

Невозможно объять необъятное, а Вселенную – тем более. Но если для Вас главный герой фильма «Интерстеллар» – не Мэтью МакКонахи, а американский физик и астроном Кип Торн, выступивший в роли научного консультанта во время съемок фильма, и Вас волнуют сообщения о новых открытиях астрономов и астрофизиков, то вряд ли Вы пропустили новость о том, что в феврале 2016 г. ученые «поймали» гравитационные волны и тем самым открыли новую эру в науке, изучающей Вселенную

Интервью с профессором, доктором физико-математических наук Александром Долговым, которое вышло в новом номере журнала «НАУКА из первых рук» можно назвать кратким курсом астрофизики для любознательных. Профессор Долгов рассказал об открытии гравитационных волн, возникших после слияния черных дыр, благодаря которым теперь ученые могут буквально «слушать» Вселенную; о поисках до сих пор неуловимых частиц темной материи, детекторы которых сегодня создаются во всем мире, в том числе в Новосибирске; о таинственных магнитных монополях – потенциальных источниках неистощимой энергии, а также возможных «земных» приложениях многих других «небесных» открытий. О самых «горячих» точках современной космологии простым языком читайте в материале «… При большой температуре для Вселенной сшита шуба по ее кривой фигуре».

392
Veritasium: Абсурдность обнаружения гравитационных волн
110 Комментариев в Наука | Science  

Лазер, способный испарить голову, с идеальной длиной волны регистрирует субпротонные пространственно-временные колебания.

849
Самые яркие научные открытия 2016 года.
71 Комментарий  
Самые яркие научные открытия 2016 года. ОТКРЫТИЯ, эксперимент, космос, Гравитационные волны, гифка, длиннопост

Уходящий год, без сомнений, оказался одним из самых громких по всем направлениям. И мир научных открытий в этом плане тоже не остался в стороне. В этом году произошли по-настоящему значимые научные открытия, взять хотя бы обнаружение гравитационных волн или землеподобную планету, находящуюся менее чем в 5 световых годах от Солнечной системы. Ниже вкратце вспомним истории, о которых в научных сообществах не говорил, пожалуй, разве что только ленивый.


Гравитационные волны существуют

Самые яркие научные открытия 2016 года. ОТКРЫТИЯ, эксперимент, космос, Гравитационные волны, гифка, длиннопост
Показать полностью 6
59
Следующая сверхновая в нашей галактике [перевод]
5 Комментариев в Наука | Science  

Разнообразие природных явлений столь велико, а скрытые в небесах сокровища столь богаты, что благодаря их количеству человеческий разум никогда не будет нуждаться в подпитке.
— Иоганн Кеплер

Так говорил человек, открывший в 1604 году самую свежую на тот момент сверхновую, находящуюся в нашей Галактике и наблюдаемую в видимом спектре. И хотя, скорее всего, после неё было ещё два взрыва, их не было видно невооружённым глазом, а их остатки были открыты уже при помощи мощных телескопов.


В январе 2012 года была открыта первая в том году сверхновая, в галактике, отстоящей от нас на 25 миллионов световых лет, NGC 3239. Изображённая ниже сверхновая получила имя SN 2012a.

Следующая сверхновая в нашей галактике [перевод] перевод, geektimes, астрономия, галактика, млечный путь, гравитационные волны, сверхновая, Физика, длиннопост

С типичной периодичностью в примерно одну сверхновую в одной галактике за одну сотню лет, становится интересно, что бы мы увидели – и как быстро – если бы сверхновая образовалась в нашей Галактике.


Вспомним, что сверхновая может образоваться одним из двух способов, но оба они включают в себя вышедшую из-под контроля реакцию ядерного синтеза, высвобождающую огромное количества света и энергии. Большая часть энергии, что удивительно, выделяется не в виде света! Давайте заглянем внутрь звезды, которая через несколько секунд должна превратиться в сверхновую.

Показать полностью 14
41
Вера, надежда или он ждал своего часа
17 Комментариев  
Вера, надежда или он ждал своего часа
182
Большая улыбка от маленьких фемтометров: LISA Pathfinder превзошла ожидания
22 Комментария в Наука | Science  
Большая улыбка от маленьких фемтометров: LISA Pathfinder превзошла ожидания наука, физика, астрономия, космос, Lisa, гравитационные волны, geektimes, длиннопост

Фемтометр — это 10⁻¹⁵ метра. Для наглядности, диаметр протона составляет примерно 1,7 фемтометра. 10⁻¹⁴ м/с² — это одна миллионная от одной миллиардной ускорения свободного падения на Земле. И именно такую точность, минимум в пять раз выше изначально запланированной, показал технологический демонстратор гравитационного телескопа LISA Pathfinder.


Небольшое введение

Большая улыбка от маленьких фемтометров: LISA Pathfinder превзошла ожидания наука, физика, астрономия, космос, Lisa, гравитационные волны, geektimes, длиннопост
Показать полностью 7
176
Точки либрации (точки Лагранжа) - точки равновесия в межпланетном пространстве
19 Комментариев в Исследователи космоса  

Кроме орбит около различных небесных тел, в межпланетном пространстве существует ещё один вид областей, интересных для вывода туда космических аппаратов. Это так называемые точки либрации (точки Лагранжа).


Что это?

Точки либрации (точки Лагранжа) - точки равновесия в межпланетном пространстве космос, точки либрации, наука, Земля, Солнце, Луна, гравитационные волны, спутники, длиннопост

Точки либрации - 5 точек равновесия, существующие в системе из двух массивных тел, где тело с меньшей массой вращается вокруг тела с большей массой. Такими системами, к примеру, являются Солнце-Земля, Земля-Луна, Солнце-Юпитер, Марс-Фобос и так далее.

Если бы движение происходило по строго круговым орбитам, и тела не испытывали никакого внешнего воздействия, то в 5 точках притяжение двух тел уравновешивало бы друг друга, и космический аппарат, помещённый в любую из этих точек, оставался бы в состоянии покоя.

Расположение этих точек указано на рисунке выше. L1, L2 и L3 лежат на прямой, соединяющей тела, треугольные точки L4 и L5 расположены по бокам.


В реальности всё несколько сложнее: планеты вращаются не по круговым, а по эллиптическим орбитам; к тому же, они испытывают гравитационное возмущение от других небесных тел. Поэтому неподвижно зафиксировать космический аппарат в точках либрации не получится, необходимо постоянно поддерживать стабильность его орбиты. Однако поддерживать орбиту вокруг точки либрации не более затратно, чем орбиту вокруг одной из планет. В связи с этим эти точки вызывают интерес у проектировщиков космических миссий.


Зачем они нужны?

Целесообразность вывода космического аппарата на орбиту вокруг точек либрации в случае разных систем разная. Рассмотрим основные, наиболее близкие нам варианты.

Солнце-Земля

Точка L1 в этой системе интересна для постоянного наблюдения за Солнцем. Точка L2, напротив, интересна для наблюдений, которым солнечное излучение только мешает. (ведь в L2 космический аппарат всё время находится в тени Земли)

С точкой L3 связаны легенды об "Антиземле" - планете-двойнике Земли, спрятанной от нас по ту сторону Солнца. Эта область уже фотографировалась космическими аппаратами, кроме залётных астероидов там, конечно же, ничего нет. Однако в будущем, когда мы наконец начнём активно летать по Солнечной системе, оборудовать станцию в L3 будет очень удобно.

Земля-Луна

В этой системе больше всего интересна точка L2, поскольку она находится над обратной стороной Луны. Как известно, около половины лунной поверхности мы никогда с Земли не видим. Когда начнётся активное исследование обратной стороны Луны, это может вызвать значительные трудности для установления постоянной радиосвязи. Для решения этой проблемы предполагается оборудовать в L2 систему ретрансляторов.

Точка L1 является идеальным местом для строительства пилотируемой орбитальной станции, которая могла бы использоваться в процессе освоения нашего спутника.


Существующие проекты

Точки либрации постепенно начинают осваиваться мировыми космическими агентствами. Действующих и планируемых миссий довольно много, перечислю некоторые из них.

1) LISA Pathfinder. После открытия гравитационных волн в обсерватории LIGO, ESA объявила о планах построить в 2034 году в космосе огромный интерферометр, который будет в разы чувствительнее земного аналога. LISA Pathfinder должна протестировать необходимые для этого технологии. Этот аппарат начал свою научную деятельность в марте этого года, располагается он в точке L1 Солнце-Земля.

2) В октябре 2018 к точке L2 системы Солнце-Земля планируется запустить телескоп Джеймс Уэбб - наследника и приемника стремительно устаревающего Хаббла.

3) В 2017 году Россия планирует запустить в эту точку обсерваторию Спектр-РГ. Задачей этого аппарата является обзор всего неба в рентгеновском и гамма-диапазоне с чувствительностью, в 40 раз превышающей чувствительность предыдущего обзора, сделанного спутником ROSAT в 90-е годы.

4) В 2013 году в эту точку (L2 Солнце-Земля) был запущен европейский аппарат Gaia, который занят составлением подробной звёздной карты.

5) SOHO - совместный проект NASA и ESA, запущенный в 1995 году в точку L1 Солнце-Земля. Его основной задачей является изучение Солнца, однако также благодаря ему было открыто 2000 околосолнечных комет. Снимки, сделанные этим аппаратом, доступны всем желающим в Интернете.

Показать полностью
87
«Ферми» указал на источник гравитационных волн
19 Комментариев  
«Ферми» указал на источник гравитационных волн НАука, гравитационные волны, астрономия, Ферми, nasa, длиннопост

Количество событий, зафиксированных детекторами «Ферми»

Изображение: V. Connaughton et al. / NASA / Fermi / aLIGO, 2015


Космическая обсерватория «Ферми» зафиксировала кратковременный всплеск гамма-излучения, пришедший на Землю спустя 0,4 секунды с момента фиксации гравитационных волн обсерваторией LIGO. Астрофизики предполагают, что эти события связаны — расположение источника вспышки совпадает с предсказаниями коллабораций-первооткрывателей. О находке сообщает препринт, опубликованный на сайте NASA.


Участок неба, откуда, предположительно, пришли гравитационные волны, наблюдался гамма-обсерваторией «Ферми» на протяжении четырех часов до события и семи часов после. В момент регистрации волн (12:50:45.391 MSK) аппарат «видел» лишь 75 процентов интересующего ученых участка, остальная часть была закрыта Землей.


Автоматические системы фиксации гамма-всплесков, установленные на «Ферми», обнаружили лишь два всплеска за шесть часов до и спустя четыре часа после события — по словам ученых, их источниками является магнитосфера Земли. Однако, эти системы реагируют лишь на интенсивные события, поэтому астрофизики провели повторный анализ данных, собранных обсерваторией.


Исследователи детально рассмотрели интервал времени 30 секунд до и после события. Для того, чтобы увидеть слабые всплески, ученые сравнивали фоновый сигнал между 14 детекторами, установленными на «Ферми». В результате удалось обнаружить два дополнительных слабых всплеска, один спустя 0,4 секунды после регистрации гравитационных волн и один спустя 11 секунд. Спектр последнего всплеска оказался мягким, подобная активность часто регистрируется обсерваторией. Вместе с тем, расположение его источника близко к центру Млечного Пути, что не соответствует предсказаниям LIGO/Virgo.

«Ферми» указал на источник гравитационных волн НАука, гравитационные волны, астрономия, Ферми, nasa, длиннопост

Количество событий, регистрируемых детекторами «Ферми» в данный временной интервал. За ноль принято время регистрации гравитационных волн.

Изображение: V. Connaughton et al. / NASA / Fermi / aLIGO, 2015


Первый сигнал обладал достаточно жестким спектром, а его расположение соответствовало предсказаниям коллабораций. Предположив, что он напрямую связан с гравитационными волнами, ученым удалось втрое точнее указать на местоположение пары черных дыр. Согласно расчетам астрофизиков, слияние черных дыр произошло в созвездии Кита или Рыб. Вероятность «ложной тревоги», иначе говоря, что сигнал является артефактом прибора — 0,22 процента.

«Ферми» указал на источник гравитационных волн НАука, гравитационные волны, астрономия, Ферми, nasa, длиннопост

Карта плотности вероятности обнаружения источника гравитационных волн в данной точке (только Fermi)

Изображение: V. Connaughton et al. / NASA / Fermi / aLIGO, 2015

«Ферми» указал на источник гравитационных волн НАука, гравитационные волны, астрономия, Ферми, nasa, длиннопост

Карта плотности вероятности обнаружения источника гравитационных волн в данной точке (только LIGO)


Изображение: V. Connaughton et al. / NASA / Fermi / aLIGO, 2015

«Ферми» указал на источник гравитационных волн НАука, гравитационные волны, астрономия, Ферми, nasa, длиннопост

Карта плотности вероятности обнаружения источника гравитационных волн в данной точке (LIGO и Fermi)

Изображение: V. Connaughton et al. / NASA / Fermi / aLIGO, 2015


По словам ученых, обнаружение всплеска электромагнитного излучения при слиянии двух черных дыр — необычный факт. Источником такого излучения может быть аккреционный диск, наличие которого астрофизики допускают для бинарных систем сверхмассивных черных дыр. Однако, расчеты LIGO показали, что столкнувшиеся объекты имели массы порядка нескольких масс Солнца — предсказаний для таких двойных систем не существует. Модели, описывающие возникновение таких коротких гамма-всплесков предполагают наличие нейтронной звезды среди сталкивающихся небесных тел.


О первом за историю человечества прямом наблюдении гравитационных волн 11 февраля сообщили коллаборации LIGO и Virgo. Согласно экспериментам, 14 сентября 2015 года сквозь Землю прошли волны флуктуацию пространства-времени, предсказанные Общей Теорией Относительности. Их источником считается слияние двух черных дыр с массами в десятки масс Солнца, произошедшее 1,3 миллиарда лет назад.


ИСЧТОНИК

Показать полностью 4
1418
Просто и по-русски о гравитационных волнах
195 Комментариев  

Об открытии гравитационных волн


Участник проекта LIGO Леонид Прохоров рассказывает об историческом открытии гравитационных волн от слияния двух массивных чёрных дыр, до которых более миллиарда световых лет.


Леонид Прохоров – сотрудник кафедры физики колебаний Физического факультета имени М. В. Ломоносова, участник коллаборации LIGO.

565
О гравитационных волнах
93 Комментария  
1290
О нашумевших гравитационных волнах
38 Комментариев  
О нашумевших гравитационных волнах
160
Главное научное открытие года в прямом эфире
24 Комментария  
Главное научное открытие года в прямом эфире наука, открытие, гравитация, гравитационные волны, трансляция

В 18:40 по московскому времени «Лента.ру» покажет прямую трансляцию конференции, на которой российские исследователи из числа участников коллаборации LIGO расскажут о последних успехах в ходе поиска гравитационных волн.


Проект LIGO — это система из двух одинаковых детекторов, тщательно настроенных для детектирования невероятно малых смещений от прохождения гравитационных волн. Детекторы расположены на расстоянии трех тысяч километров друг от друга в Ливингстоне, штат Луизиана, и Хэнфорде, штат Вашингтон.


Ссылка на трансляцию - http://lenta.ru/articles/2016/02/11/waves/

1870
Уже через 30 минут объявят об открытии гравитационных волн
471 Комментарий  

11 февраля в 18.30 по московскому времени в Национальном пресс-клубе в Вашингтоне пройдет пресс-конференция ученых из Калифорнийского технологического института, Массачусетского технологического института и научной коллаборации LIGO, на которой американские астрофизики, как ожидается, объявят об успехах в регистрации гравитационных волн с помощью детекторов гравитационно-волновой обсерватории LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory).


Телеканал «Наука 2.0» будет вести прямую трансляцию пресс-конференции в рамках специального выпуска программы «Вопрос науки». Комментировать открытия американских ученых и итоги пресс-конференции будут ведущий проекта «Вопрос науки», доктор физико-математических наук Алексей Семихатов и его гость, доктор физико-математических наук Константин Постнов. Трансляция начнется в 18.25.


Трансляцию можно увидеть на официальном канале «Наука 2.0.» на Youtube:

522
В ближайший четверг ученые объявят об открытии гравитационных волн
91 Комментарий  

Ученым из коллаборации LIGO удалось впервые в истории зафиксировать гравитационные волны, о чем будет объявлено на следующей неделе. Об этом «Газете.Ru» сообщил источник, близкий к коллаборации.


Вероятно, соответствующая научная статья будет представлена в журнале Nature. Это следует из письма, которое физик-теоретик Клиффорд Бурджесс из Канады отправил ряду коллег по электронной почте. Данное письмо было опубликовано на официальном сайте журнала Science (http://www.sciencemag.org/news/2016/02/woohoo-email-stokes-r...). В письме говорится о том, что коллаборация LIGO зафиксировала гравитационное излучение, вызванное слиянием двойной системы черных дыр с массами 36 и 29 солнечных масс в объект массой 62 массы Солнца. Согласно современным представлениям, при вращении вокруг общего центра масс система из двух черных дыр теряет энергию за счет излучения гравитационных волн. На заключительном этапе происходит столкновение и несимметричный гравитационный коллапс. Этот процесс длится доли секунды, и за это время в гравитационное излучение — рябь пространства-времени — уходит энергия, составляющая, по некоторым оценкам, более 50% от массы системы.

Сам Бурджесс уточнил, что не видел публикацию, но знает о ней со слов коллег, который знакомы со статьей.


Ранее об открытии гравитационных волн в своем твиттере неоднократно писал космолог из Университета штата Аризона Лоуренс Краусс, правда, пресс-служба LIGO не подтверждала его сообщения. В пятницу Краусс заявил о том, что на 11 февраля в Вашингтоне запланирована специальная пресс-конференция.


Поиск гравитационных волн — это одна из крупнейших проблем современной физики. Согласно общей теории относительности (ОТО) Альберта Эйнштейна любая материя, движущаяся с ускорением, создает возмущение пространства-времени — гравитационную волну. Это возмущение тем больше, чем выше ускорение и масса объекта. Ввиду слабости гравитационных сил по сравнению с другими фундаментальными взаимодействиями эти волны должны иметь весьма малую величину, с трудом поддающуюся регистрации.


Обсерватория LIGO состоит из двух Г-образных систем, образованных двумя плечами по 4 км каждое. Гравитационная волна обладает свойством изменения метрики, то есть, попав на прибор, она изменит длину плеча каждой из систем, и лазерный интерферометр зафиксирует это изменение.

Показать полностью 1
194
Познай истинную вычислительную мощь!
На самом деле я поражён, что для исследования гравитационных волн нужно не 16, как для чёрных дыр, а 200 приставок. Ссылка на новость в комментариях.
11 Комментариев  
Познай истинную вычислительную мощь! На самом деле я поражён, что для исследования гравитационных волн нужно не 16, как для чёрных дыр, а 200 приставок. Ссылка на новость в комментариях.


Пожалуйста, войдите в аккаунт или зарегистрируйтесь