Ebili mmiri nke ejighị n'aka
N'ọnwa Jenụwarị nke afọ a, a kọrọ na ndị na-ahụ maka LIGO dere ihe nwere ike ịbụ ihe omume nke abụọ nke njikọta nke kpakpando neutron abụọ. Ozi a na-adị nnọọ mma n’usoro mgbasa ozi, ma ọtụtụ ndị ọkà mmụta sayensị amalitela inwe obi abụọ siri ike banyere ihe a pụrụ ịdabere na ya nke nchọpụta nke “enyocha mbara igwe nke ike ndọda” nke malitere ịmalite.
N'April 2019, onye nchọpụta LIGO na Livingston, Louisiana, chọpụtara ngwakọta nke ihe dị ihe dị ka nde afọ 520 site na Ụwa. Nlebanya a, nke emere na naanị otu onye nchọta, na Hanford, nwere nkwarụ nwa oge, ma Virgo edebanyeghị ihe omume ahụ, mana agbanyeghị na ọ lere ya anya dị ka mgbama zuru oke nke ihe ahụ.
Nyocha mgbaàmà GW190425 gosiri nkukota nke usoro ọnụọgụ abụọ nwere ngụkọta nke 3,3 ruo 3,7 ugboro uka nke anyanwụ (1). Nke a doro anya karịa nke a na-ahụkarị na sistemụ kpakpando neutron ọnụọgụ abụọ na Milky Way, nke sitere na 2,5 ruo 2,9 oke anyanwụ. Atụwo aro na nchọpụta ahụ nwere ike ịnọchite anya ọnụ ọgụgụ kpakpando neutron ọnụọgụ abụọ nke a na-ahụbeghị na mbụ. Ọ bụghị onye ọ bụla nwere mmasị na mmụba nke ihe e kere eke karịrị mkpa.
1. Visualization nke nkukota nke neutron kpakpando GW190425.
Point bụ na GW190425 Otu onye nchọta welitere ya pụtara na ndị ọkà mmụta sayensị enweghị ike ịkọwapụta ebe ahụ, ọ nweghịkwa mbinye aka nleba anya na mpaghara elektrọn, dị ka ọ dị na GW170817, njikọ mbụ nke kpakpando neutron abụọ nke LIGO hụrụ (nke bụkwa ihe a na-enyo enyo, mana). ọzọ na nke dị n'okpuru). O kwere omume na ndị a abụghị kpakpando neutron abụọ. Ikekwe otu n'ime ihe ndị ahụ Oji ojii. Ma eleghị anya, ha abụọ bụ. Ma mgbe ahụ, ha ga-abụ obere oghere ojii karịa oghere ojii ọ bụla a maara, a ga-ewughachikwa ụdị nhazi nke oghere ojii ọnụọgụ abụọ.
Enwere ọtụtụ ụdị na echiche ndị a ga-adaba adaba. Ma ọ bụ ikekwe “nyocha mbara igwe nke ike ndọda” ga-amalite ime mgbanwe n'ụzọ kwekọrọ n'ụkpụrụ sayensị nke ngalaba nyocha mbara igwe merela ochie?
Ọtụtụ echiche ụgha
Alexander Unsicker (2), onye German theoretical physicist na onye a na-akwanyere ùgwù nke na-ede akwụkwọ sayensị a ma ama, dere na February na webụsaịtị Medium na, n'agbanyeghị nnukwu atụmanya, ndị na-achọpụta ebili mmiri nke gravitational LIGO na VIRGO (3) egosighi ihe ọ bụla na-adọrọ mmasị n'ime otu afọ. ma e wezụga n'ihi na random ụgha positives. Dị ka ọkà mmụta sayensị si kwuo, nke a na-eme ka e nwee obi abụọ dị ukwuu banyere ụzọ e si eji ya eme ihe.
Site na onyinye nke Nrite Nobel na Physics na 2017 nye Rainer Weiss, Barry K. Barish na Kip S. Thorne, ajụjụ nke ma enwere ike ịchọpụta ebili mmiri ike ndọda yiri ka a ga-edozi ozugbo. Mkpebi nke kọmitii Nobel metụtara nchọpụta mgbaàmà siri ike GW150914 E gosipụtara na nnọkọ mgbasa ozi na February 2016, yana akara GW170817 nke a kpọtụrụ aha, bụ nke ekwuru na njikọ nke kpakpando neutron abụọ, ebe ọ bụ na telescopes abụọ ọzọ dekọrọ akara ngosi.
Kemgbe ahụ, ha abanyela na atụmatụ sayensị gọọmentị nke physics. Nchọpụta ndị ahụ kpalitere nzaghachi na-anụ ọkụ n'obi, na-atụ anya oge ọhụrụ na mbara igwe. Ekwesịrị ka ebili mmiri ndọda dị ka “windo ọhụrụ” banye n'Eluigwe na Ala, na-agbakwunye na ngwa agha nke teliskop ndị a mabu ma na-eduga n'ụdị nlele ọhụrụ kpamkpam. Ọtụtụ ndị ji nchọpụta a tụnyere teliskop Galileo nke 1609. Ọbụna ihe na-akpali akpali karị bụ mmụba na mmetụta nke ihe nchọpụta ebili mmiri ndọda. Olileanya dị elu maka ọtụtụ nchọpụta na nchọpụta na-akpali akpali n'oge usoro nlele O3 malitere na Eprel 2019. Agbanyeghị, maka ugbu a, Unzicker kwuru, anyị enweghị ihe ọ bụla.
N'ikwu ya n'ụzọ ziri ezi, ọnweghị nke ọ bụla n'ime akara ebili mmiri ndọda ahụrụ n'ime ọnwa ole na ole gara aga ka enwetara onwe ya. Kama, e nwere ọnụ ọgụgụ dị elu na-enweghị nkọwa na akara ụgha nke ewedara. Ihe omume iri na ise dara ule nkwado ahụ site na teliskop ndị ọzọ. Na mgbakwunye, e wepụrụ akara ngosi 19 na nyocha ahụ.
A na-ewere ụfọdụ n'ime ha na mbụ dị oke mkpa - dịka ọmụmaatụ, GW191117j na-eme atụmatụ inwe otu n'ime ihe omume puru omume nke afọ 28, GW190822c nwere otu n'ime ijeri afọ 5, na GW200108v nwere 1 n'ime 100 ijeri afọ. afọ. N'iburu n'uche na oge nleba anya nke a na-ekwu abụghị ọbụna otu afọ, enwere ọtụtụ ihe ndị dị otú ahụ ụgha. Enwere ike inwe ihe na-adịghị mma na otu esi akọpụta akara ngosi, Unzicker kwuru.
Ụkpụrụ maka ịkewa akara dị ka "mmejọ," n'echiche ya, abụghị nke doro anya. Nke a abụghị naanị echiche ya. Ọka mmụta sayensị ama ama Sabine Hossenfelder, onye kọwaburu ụzọ emezighị emezi na usoro nyocha data nchọpụta LIGO, kwuru na blọọgụ ya: “Nke a na-enye m isi ọwụwa, ụmụ nwoke. Ọ bụrụ na ị maghị ihe kpatara onye nchọta gị ji ahụ ihe na-adịghị ka ihe ị tụrụ anya ya, kedu ka ị ga-esi tụkwasị ya obi ịhụ ihe ị tụrụ anya ya?
Nkọwa njehie na-eche na ọ nweghị usoro a na-ahazi maka ikewapụta akara ngosi n'ezie na ndị ọzọ, belụsọ iji zere esemokwu pụtara ìhè na nlebanya ndị ọzọ. N'ụzọ dị mwute, ihe dị ka ikpe 53 nke "nchọpụta ndị ndoro-ndoro ochichi" nwere otu ihe jikọrọ - ọ dịghị onye ọ bụla ma e wezụga akụkọ a hụrụ ya.
Mgbasa ozi na-achọsi ike ime mmemme LIGO/VIRGO nchoputa. Mgbe nyocha ndị na-esote na ọchụchọ maka nkwenye dara, dị ka ọ dịlarị ọnwa ole na ole, enweghị mmasị ma ọ bụ mgbazi na mgbasa ozi. Mgbasa ozi na-egosi enweghị mmasị ma ọlị na ọkwa a na-adịchaghị irè.
Naanị otu nchọpụta bụ enweghị obi abụọ
Dị ka Unzicker si kwuo, ọ bụrụ na anyị na-agbaso ọnọdụ ahụ kemgbe nnukwu ọkwa nke mmeghe na 2016, obi abụọ dị ugbu a ekwesịghị ịbụ ihe ijuanya. Ntụle mbụ nke nnwere onwe nke data ahụ bụ ndị otu sitere na Niels Bohr Institute na Copenhagen, nke Andrew D. Jackson duziri. Nyocha ha banyere data ahụ gosipụtara mmekọrịta dị ịtụnanya na akara ndị fọdụrụ, nke a ka edobeghị anya mmalite ya, n'agbanyeghị na ndị otu ahụ kwuru na niile anomalies gụnyere. A na-emepụta akara ndị a mgbe atụnyere data raw (mgbe nhazi na nzacha zuru oke) tụnyere ihe a na-akpọ ndebiri, ya bụ, akara ngosi a na-atụ anya site na simulations ọnụọgụ nke ebili mmiri gravitational.
Otú ọ dị, mgbe ị na-enyocha data, usoro dị otú ahụ kwesịrị ekwesị naanị mgbe e guzobe ịdị adị nke mgbaàmà ahụ ma mara ọdịdị ya nke ọma. Ma ọ bụghị ya, nyocha ụkpụrụ bụ ngwá ọrụ na-eduhie eduhie. Jackson mere nke a nke ọma n'oge ngosi ya, na-atụnyere usoro ahụ na njirimara onyonyo akpaaka nke efere ikike. Ee, enweghị nsogbu na ọgụgụ ziri ezi site na onyonyo na-adịghị mma, mana naanị ma ọ bụrụ na ụgbọ ala niile na-agafe nso nwere mpempe akwụkwọ ikike nke nha na ụdị. Otú ọ dị, ọ bụrụ na etinyere algọridim na ihe oyiyi "n'ime ọhịa", ọ ga-amata akara ikike site na ihe ọ bụla na-egbuke egbuke nwere ntụpọ ojii. Nke a bụ ihe Unzicker chere nwere ike na-eme na ebili mmiri ndọda.
3. Netwọk nke ndị na-achọpụta ebili mmiri ndọda na ụwa
Enwere nchegbu ndị ọzọ gbasara usoro nchọpụta mgbaàmà. Na nzaghachi na nkatọ, ndị otu Copenhagen mepụtara usoro na-eji njirimara ndekọ ọnụ ọgụgụ naanị iji chọpụta akara n'ejighị usoro. Mgbe etinyere ya, nsonaazụ ka na-egosi n'ụzọ doro anya ihe mbụ mere na Septemba 2015, mana… naanị nke a ugbu a. Enwere ike iwere oke ike ndọda dị otú ahụ dị ka "ọchịchọ" n'oge na-adịghị anya ka emechara ihe nchọpụta mbụ, ma mgbe afọ ise gachara, enweghị nchọpụta ọzọ enwetara na-aghọ ihe na-akpata nchegbu. Ọ bụrụ na enweghị akara ngosi dị ịrịba ama n'ime afọ iri na-esote, a ga-enwe nchọpụta mbụ nke GW150915 ka na-ewere dị adị?
Ụfọdụ ga-asị na ọ bụ mgbe e mesịrị nchọpụta GW170817, ya bụ, akara ọkụ ọkụ sitere na kpakpando neutron ọnụọgụ abụọ, kwekọrọ na nyocha ngwa na mpaghara gamma ray na teliskop anya. N'ụzọ dị mwute, enwere ọtụtụ ekwekọghị ekwekọ: achọpụtara LIGO naanị awa ole na ole ka teliskop ndị ọzọ kwuchara akara ahụ.
Ụlọ nyocha VIRGO, nke ewepụtara nanị ụbọchị atọ tupu mgbe ahụ, ewepụtaghị akara ngosi ọ bụla. Na mgbakwunye, LIGO/VIRGO na ESA nwetara ọdịda netwọkụ n'otu ụbọchị ahụ. Enwere obi abụọ banyere ndakọrịta nke mgbaàmà ahụ na njikọta kpakpando neutron, mgbaàmà anya na-adịghị ike, wdg N'aka nke ọzọ, ọtụtụ ndị ọkà mmụta sayensị na-amụ ebili mmiri nke gravitational na-ekwu na ozi ntụziaka nke LIGO nwetara bụ ihe ziri ezi karịa nke ọzọ. teliskop abụọ, ha na-ekwukwa na nchọpụta ahụ apụghị ịbụ na mberede.
Maka Unzicker, ọ bụ ihe ndaba na-atụ egwu na data maka GW150914 na GW170817, ihe omume mbụ nke ụdị ha ga-eme ka ọ pụta ìhè na nnọkọ mgbasa ozi ndị isi, nwetara n'okpuru ọnọdụ "adịghị mma" na enweghị ike imepụtaghachi ya n'okpuru ọnọdụ teknụzụ ka mma na. nha usoro ogologo oge.
Nke a na-eduga na akụkọ dị ka mgbawa supernova e chere na ọ bụ (nke mechara bụrụ ihe efu), pụrụ iche neutron kpakpando nkukotaọ na-amanye ndị ọkà mmụta sayensị ka ha "na-atụgharị uche n'afọ nke ihe ọmụma anabatara" ma ọ bụ ọbụna oghere ojii 70 nke anyanwụ, nke ndị otu LIGO kpọrọ nkwenye ngwa ngwa nke echiche ha.
Unzicker dọrọ aka ná ntị banyere ọnọdụ ebe ike ndọda mmụọ na-efegharị mbara igwe na-enweta aha ọjọọ nke inye ihe “ma ọ bụghị ya a na-adịghị ahụ anya”. Iji gbochie nke a ime, ọ na-atụpụta nghọta ka ukwuu nke ụzọ, mbipụta nke ndebiri ejiri, ụkpụrụ nyocha, na ịtọ ụbọchị njedebe maka ihe omume na-akwadoghị n'onwe ya.
