Qlazqo Universiteti tərəfindən

Sadie Harley tərəfindən redaktə edilib , Robert Egan tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Astro Kalibrləmə haqqında infoqrafika. Müəllif: Şanika Qalaudage (Şimal-Qərb Universiteti + Adler Planetarium) / Silviya Biskoveanu / LVK Əməkdaşlıq

Dünyanın ən həssas elmi alətləri üzərində işləyən qravitasiya dalğası tədqiqatçıları, musiqi istehsalında istifadə edilən səs tonu korreksiyasına bənzər bir prosesdən istifadə edərək detektorlarını tənzimləməyin bir yolunu tapdılar.

Beynəlxalq LIGO, Virgo və KAGRA (LVK) qravitasiya dalğası rəsədxanası əməkdaşlığındakı alimlər inanılmaz dərəcədə həssas cihazlarının reaksiyasını ölçmək üçün qravitasiya dalğası siqnallarından istifadə etmək məqsədilə astrofizik kalibrləmə adlandırdıqları texnikadan istifadə ediblər.

Bu, onlara, hətta bir cazibə dalğası detektoru bir az səhv olduqda belə, qara dəliklərin toqquşması kimi nəhəng kosmik hadisələrin səslərini aydın şəkildə “eşidə” biləcəklərini təmin etməyə imkan verir. Bu, siqnalları dəqiq şəkildə şərh etmək və onların mənbə yerini tapmaq üçün çox vacibdir.

Tədqiqatçılar digər detektorlardan gələn siqnalları cazibə qanunlarından dəqiq proqnozlarla birləşdirərək məlumatlardakı incə təhrifləri müəyyən edə və izah edə bilərlər. Proses, Auto-Tune kimi musiqi istehsalı proqramlarının müğənninin səhv səs tonunu melodiyada nəzərdə tutulan nota uyğunlaşdırmaq üçün necə düzəldə biləcəyinə bənzəyir.Oyna

00:00

00:31SəssizParametrlərPIPTam ekrana daxil olun

“Physical Review Letters” jurnalında dərc olunmuş yeni bir məqalədə LVK tədqiqatçıları LIGO Hanford işləyərkən aşkar edilmiş, lakin adi standartından aşağı nəticə göstərən iki cazibə dalğası siqnalından toplanan məlumatların təhlili çətinliyini əməkdaşlığın məlumatları təhlil etmək qabiliyyətini artırmaq üçün bir fürsətə necə çevirdiklərini nümayiş etdirirlər. Məqalənin adı “GW240925 və GW250207: Cazibə dalğası detektorlarının astrofiziki kalibrlənməsi”dir.

Nəticələr, ABŞ, İtaliya və Yaponiyada beynəlxalq LVK detektorları şəbəkəsinin gələcək müşahidələrinə, aşkarlama şəraiti idealdan aşağı olduqda belə, ən etibarlı nəticələrin verilməsini təmin etməyə kömək edə bilər.

Məkan-zamanın ən zəif notlarını dinləmək

Qlazqo Universitetinin Qravitasiya Tədqiqatları İnstitutundan Dr. Kristofer Berri LVK əməkdaşlığının bir hissəsi və məqalənin müəllifidir. O, dedi: “Qravitasiya dalğaları fəza-zaman dalğalarıdır ki, fəzanı uzadır və sıxır. Onlar ilk dəfə onları yaradan hadisələrdən milyonlarla il sonra, Yerə çatanda kiçik olurlar.”

“Onlar eşidə biləcəyimiz bir şey deyil, amma detektorlarımız siqnalları dalğa formaları kimi çıxara bilər ki, biz onları dinləmək üçün səs səviyyəsini artıra bilək və hər bir siqnal özünəməxsus cingilti yarada bilər. Bu cingiltilər, onların mənbələri – kütlələri, fırlanmaları, məsafəsi və yeri haqqında məlumat əldə etmək üçün təhlil edə biləcəyimiz çoxlu məlumatı kodlaşdırır.”Oyna

00:00

00:12SəssizParametrlərPIPTam ekrana daxil olun

Komandanın astrofiziki kalibrləmə texnikasını inkişaf etdirmək üçün istifadə etdiyi cazibə dalğası siqnalları, əməkdaşlıq nəticəsində indiyə qədər aşkar edilən ən yüksək səs siqnalları arasındadır. 25 sentyabr 2024-cü ildə qeydə alınan və GW240925 adlandırılan ilk siqnal, Günəşimizin kütləsindən doqquz-yeddi dəfə çox, bir milyard işıq ilindən çox məsafədə yerləşən iki qara dəliyin birləşməsi nəticəsində yaranıb.

7 fevral 2025-ci ildə GW250207 adlandırılan ikinci siqnal, 2015-ci ildə ilk aşkarlamadan bəri on il ərzində əməkdaşlıq tərəfindən aşkar edilən təxminən 200 qara dəliyin ikinci ən yüksək səsli siqnalı idi. Bu siqnal, Yer kürəsindən təxminən 600 milyon işıq ili məsafədə, Günəşimizin kütləsinin 35-30 qatı arasında iki qara dəliyin toqquşması nəticəsində yaranıb.

Gündəlik məlumat üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosdakı ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz bülletenimizə abunə olun və vacib olan nailiyyətlər, innovasiyalar və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniliklərdən xəbərdar olun .

Detektor problemlərini irəliləyiş yoluna çevirmək

LVK əməkdaşlığı, Vaşinqton ştatının Hanford şəhərində yerləşən ABŞ Milli Elm Fondunun Lazer İnterferometri Qravitasiya Dalğası Rəsədxanasının (NSF LIGO) detektoru ilə bağlı problemlərin yaratdığı ilkin qeyri-müəyyənlikləri aradan qaldırmaq üçün gördükləri işlərə görə nəticələrinə əmin ola bilər.

GW240925 üçün kalibrləmə ilə bağlı müvəqqəti bir xəta var idi – bu, izlənildi və daha sonra düzəldildi, bu da alimlərə məlum səhv kalibrləmə halı üçün astrofiziki kalibrləmənin performansını yoxlamağa imkan verdi. GW250207 üçün detektor yeni işə düşürdü, buna görə də bütün monitorinq sistemləri işlək vəziyyətdə deyildi.GW240925 və GW250207 üçün Astrofiziki Kalibrləmənin Rəssam Təəssüratı. Kredit: Carl Knox, OzGrav/Swinburne

Qəzetin redaksiya sədri, Avstraliya Milli Universitetinin əməkdaşı Dr. Linq Sun bildirib ki, ” Bu siqnalların ucalığı diqqətəlayiq idi və digər aşkarlamalarımızla müqayisədə çox yüksək siqnal-səs-küy nisbəti var idi. Bunlar bütün detektorlarımız tərəfindən qeydə alınmasını istədiyiniz siqnal növləridir.”

“Lakin, LIGO Hanford ilə bağlı texniki problemlər nəzərə alınmaqla, detektorun nəticələrini tamamilə atmalı ola bilərdik və bu da siqnal gücünün böyük bir hissəsini və bu hadisələri səmada dəqiq şəkildə tapmaq qabiliyyətimizi itirdi. Əvvəlcə 2024-cü ilin sentyabr ayında aşkarlanmanın təhlili ilə astrofiziki kalibrləməni yoxlamaqla, 2025-ci ilin fevral ayı məlumatları ilə bağlı daha əhəmiyyətli problemlərin öhdəsindən gəlməyə daha hazır idik.”

Kainatın ən səs-küylü birləşmələrinin avtomatik tənzimlənməsi

Astrofiziki kalibrləmə texnikası işləyir, çünki qara dəlik birləşmə siqnalının aydın cırıltısı ümumi nisbilik nəzəriyyəsi, Eynşteynin cazibə nəzəriyyəsi tərəfindən yaxşı proqnozlaşdırılır.

Tədqiqatçılar proqnozlaşdırılan və müşahidə edilən siqnalları müqayisə etməklə, LIGO Hanford detektorunun Luizianadakı LIGO-nun Livingston detektoru və İtaliyadakı Virgo detektoru tərəfindən eyni vaxtda götürülən məlumatları necə təhrif etdiyi barədə dəqiq nəticələr çıxara bildilər.GW240925 və GW250207 haqqında infoqrafika. Müəllif: Shanika Galaudage / Northwestern Universiteti / Adler Planetarium / LVK Əməkdaşlıq

GW240925 üçün bu metod yerində ölçülən məlum kalibrləmə səhvləri ilə uyğun gəldi. Lakin, GW250207 üçün etibarlı yerində kalibrləmə ölçmələri mövcud olmadığı üçün astrofizik kalibrləmədən istifadə etmək vacib idi.

Siqnalı və onun mənbəyini dəqiq xarakterizə etmək üçün dəqiq kalibrlənmiş məlumatlara sahib olmaq vacibdir. Təhlilin bir hissəsi olaraq siqnaldan istinad kimi istifadə edərək detektor məlumatlarını avtomatik tənzimləmə potensialını daxil etməklə, komanda nəticələrində səhvlərin qarşısını ala bilər.

LIGO Hanford detektoru üçün düzəldilmiş kalibrləmədən istifadə edərək, komanda qara dəlik kütlələrini, məsafələri və fırlanmaları daha dəqiq ölçdü və səma yerinin dəqiqliyini əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdırdı. Səma yeri müşahidə edən detektorların sayından çox asılıdır və iki detektordan üç detektora keçərək əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşır.

Dəqiq astronomiya dövrünə qədəm qoyuruq

Qlazqo Universitetinin Qravitasiya Tədqiqatları İnstitutundan Dr. Daniel Williams dedi: “Bu kəşflər göstərir ki, ilk aşkarlamadan bəri on il ərzində apardığımız iş ərzində siqnalların özündən tutmuş detektorun davranışına qədər bütün analiz boru kəmərimiz haqqında hərtərəfli bir anlayış inkişaf etdirmişik.”

“Bir detektorda bir şeyin səhv getməsi nadir hallarda baş verir, indi ən yaxşı nəticələr vermək üçün digər detektorlardan alınan məlumatları kompensasiya etmək və istifadə etmək üçün güclü ehtiyat nüsxələmə metodlarımız var.”

LIGO Elmi Əməkdaşlıq Təşkilatının sözçüsü olan Kardiff Universitetinin professoru Stiven Ferherst dedi: “Bu nəhəng kosmik hadisələrin yalnız cihazlarımızla ölçülə bilməməsi, həm də əslində ölçmələrimizi yoxlamaq üçün istifadə edilməsi diqqətəlayiqdir. Dördüncü müşahidə uçuşumuz zamanı astrofiziki kalibrləmədən bu qədər uğurla istifadə edə bilməyimiz detektorun imkanlarının yetkinləşməsinin və hər bir aşkarlamadan maksimum dərəcədə faydalanmaq qabiliyyətimizin nümayişidir.”

“Səma lokalizasiyası ilə bağlı nəticələrimizin keyfiyyətinin yaxşılaşdırılması, kainatın genişlənmə sürəti kimi əsas anlayışları sınaqdan keçirməyə də kömək edəcək. Bu dəyər hələ də elm adamları tərəfindən müzakirə olunur.”

“İlk kəşflər dövründən dəqiq qravitasiya dalğası astronomiyası dövrünə keçirik . Əmin ola bilərik ki, növbəti müşahidələrimiz sürətlə böyüyən qravitasiya dalğası kəşfləri kataloqumuzu qurmağa və kainat haqqında anlayışımızı genişləndirməyə davam edəcək.”

Bu nəşr , Fizika üzrə Nobel mükafatına layiq görülən kəşf olan Physical Review Letters jurnalında cazibə dalğalarının ilk müşahidəsinin dərc olunmasından 10 il sonraya təsadüf edir .