Vag ensètitid

Nan mwa janvye ane sa a, li te rapòte ke obsèvatwa a LIGO anrejistre, pètèt evènman an dezyèm nan fizyon an nan de zetwal netwon. Enfòmasyon sa a sanble gwo nan medya yo, men anpil syantis yo kòmanse gen dout grav sou fyab nan dekouvèt yo nan émergentes "astwonomi a vag gravitik".

Nan mwa avril 2019, detektè LIGO nan Livingston, Louisiana te detekte yon konbinezon de objè ki sitiye sou 520 milyon ane limyè soti nan Latè. Obsèvasyon sa a, ki te fèt ak yon sèl detektè, nan Hanford, te enfim tanporèman, ak Virgo pa t 'anrejistre fenomèn nan, men kanmenm konsidere li yon siyal ase nan fenomèn nan.

Analiz siyal GW190425 lonje dwèt sou kolizyon yon sistèm binè ak yon mas total de 3,3 - 3,7 fwa mas Solèy la (1). Sa a se klèman pi gwo pase mas yo souvan obsève nan sistèm etwal netwon binè nan Way Lakte, ki se ant 2,5 ak 2,9 mas solè. Yo te sigjere ke dekouvèt la ka reprezante yon popilasyon de zetwal netwon doub ki pa te obsève anvan. Se pa tout moun ki renmen miltiplikasyon sa a nan èt pi lwen pase nesesite.

1. Vizyalizasyon kolizyon zetwal netwon GW190425 la.

Reyalite se ke GW190425 te anrejistre pa yon sèl detektè vle di ke syantis yo pa t 'kapab detèmine kote egzak la, epi pa gen okenn tras obsèvasyon nan seri a elektwomayetik, tankou nan ka a nan GW170817, fizyon an premye nan de zetwal netwon obsève pa LIGO (ki se tou endesi , men plis sou sa anba a). Li posib ke sa yo pa t 'de zetwal netwon. Petèt youn nan objè yo Twou nwa. Petèt tou de te. Men, Lè sa a, yo ta pi piti twou nwa pase nenpòt twou nwa li te ye, ak modèl pou fòmasyon nan twou nwa binè ta dwe rebati.

Gen twòp nan modèl sa yo ak teyori pou adapte yo ak. Oswa petèt "astwonomi vag gravitasyonèl" pral kòmanse adapte yo ak rijite syantifik nan ansyen jaden yo nan obsèvasyon espas?

Twòp fo pozitif

Alexander Unzicker (2), yon fizisyen teyorik Alman ak ekriven syans popilè respekte, te ekri sou Medium nan mwa fevriye ke, malgre gwo atant, detektè vag gravitasyonèl LIGO ak VIRGO (3) pa montre anyen enteresan nan yon ane, eksepte pou fo pozitif o aza. Dapre syantis la, sa a ogmante dout grav sou metòd yo itilize.

Avèk Pri Nobèl Fizik 2017 la te bay Rainer Weiss, Barry K. Barish, ak Kip S. Thorne, kesyon si yo ta ka detekte onn gravitasyonèl yo te sanble yo te rezoud yon fwa pou tout. Desizyon Komite Nobel la konsène deteksyon siyal trè fò GW150914 prezante nan yon konferans pou laprès nan mwa fevriye 2016, ak siyal la deja mansyone GW170817, ki te atribiye nan fizyon an nan de zetwal netwon, depi de lòt teleskòp anrejistre yon siyal konvèje.

Depi lè sa a, yo te antre nan konplo a ofisyèl syantifik nan fizik. Dekouvèt yo te evoke repons antouzyastik, e yo te espere yon nouvo epòk nan astwonomi. Onn gravitasyonèl yo te sipoze yon "nouvo fenèt" nan Linivè, ki ajoute nan asenal teleskòp ki te deja konnen epi ki mennen nan konplètman nouvo kalite obsèvasyon. Anpil moun te konpare dekouvèt sa a ak teleskòp Galileo 1609. Menm plis antouzyastik te ogmante sansiblite detektè vag gravitasyonèl yo. Espwa pou plizyè douzèn dekouvèt enteresan ak deteksyon pandan sik obsèvasyon O3 ki te kòmanse nan mwa avril 2019 yo te wo. Sepandan, jiskaprezan, nòt Unziker, nou pa gen anyen.

Pou yo ka egzak, pa youn nan siyal vag gravitasyonèl yo anrejistre pandan kèk mwa ki sot pase yo te verifye poukont yo. Olye de sa, te gen yon kantite ineksplikab segondè nan fo pozitif ak siyal, ki te Lè sa a, déclassé. Kenz evènman echwe tès la validation ak lòt teleskòp. Anplis de sa, 19 siyal yo te retire nan tès la.

Kèk nan yo te okòmansman konsidere kòm trè enpòtan - pou egzanp, GW191117j te estime yo dwe yon evènman ki gen yon pwobabilite nan youn nan 28 milya dola ane, pou GW190822c - youn nan 5 milya dola ane, ak pou GW200108v - 1 nan 100. ane. Lè ou konsidere ke peryòd obsèvasyon an te konsidere pa t 'menm yon ane antye, gen yon anpil nan sa yo fo pozitif. Ka gen yon bagay mal ak metòd siyal tèt li, kòmantè Unziker.

Kritè yo pou klasifye siyal yo kòm "erè", nan opinyon li, yo pa transparan. Se pa sèlman opinyon li. Renome fizisyen teyorik Sabine Hossenfelder, ki te deja fè remake enpèfeksyon nan metòd analiz done detektè LIGO, kòmante sou blog li a: "Sa a ap ban m 'yon tèt fè mal, mesye. Si w pa konnen poukisa detektè w la pran yon bagay ki pa sanble sa w ap atann, ki jan w ka fè l konfyans lè li wè sa w ap atann?

Entèpretasyon erè sijere ke pa gen okenn pwosedi sistematik pou separe siyal aktyèl yo ak lòt moun, lòt pase pou evite kontradiksyon flagran ak lòt obsèvasyon yo. Malerezman, 53 ka "dekouvèt kandida" gen yon bagay an komen - pa gen moun eksepte repòtè a ki remake sa.

Medya yo gen tandans selebre prematireman dekouvèt LIGO/VIRGO. Lè analiz ki vin apre ak rechèch pou konfimasyon echwe, jan sa te ye pandan plizyè mwa, pa gen plis antouzyasm oswa koreksyon nan medya yo. Nan etap sa a mwens efikas, medya yo pa montre okenn enterè ditou.

Se sèlman yon sèl deteksyon sèten

Dapre Unziker, si nou te swiv devlopman sitiyasyon an depi anons ouvèti wo-pwofil an 2016, dout aktyèl yo pa ta dwe vini kòm yon sipriz. Premye evalyasyon endepandan done yo te pote soti nan yon ekip nan Niels Bohr Institute nan Copenhagen ki te dirije pa Andrew D. Jackson. Analiz yo nan done yo revele korelasyon etranj nan siyal ki rete yo, orijin nan ki toujou klè, malgre reklamasyon ekip la ke tout anomali enkli ladan li. Siyal yo pwodwi lè done anvan tout koreksyon (apre anpil pre-pwosesis ak filtraj) yo konpare ak sa yo rele modèl, sa vle di siyal teyorikman espere soti nan simulation nimerik nan vag gravitasyonèl.

Sepandan, lè w ap analize done, yon pwosedi sa a apwopriye sèlman lè egzistans la nan siyal la etabli ak fòm li jisteman li te ye. Sinon, analiz modèl se yon zouti ki twonpe. Jackson te fè sa a trè efikas pandan prezantasyon an, konpare pwosedi a ak rekonesans otomatik imaj plak machin yo. Wi, pa gen pwoblèm ak lekti egzat sou yon imaj twoub, men se sèlman si tout machin ki pase tou pre yo gen plak machin ki gen egzakteman gwosè ak style. Sepandan, si algorithm la te aplike nan imaj "nan lanati", li ta rekonèt plak machin nan nenpòt objè klere ak tach nwa. Sa a se sa Unziker panse ka rive onn gravitasyonèl.

3. Rezo detektè vag gravitasyonèl nan mond lan

Te gen lòt dout sou metodoloji deteksyon siyal la. An repons a kritik, gwoup Copenhagen te devlope yon metòd ki sèvi ak karakteristik piman estatistik pou detekte siyal san yo pa itilize modèl. Lè yo aplike, premye ensidan an nan mwa septanm 2015 toujou vizib klèman nan rezilta yo, men ... jiskaprezan sèlman sa a. Tankou yon vag gravitasyonèl fò ka rele "bon chans" yon ti tan apre lansman detektè a premye, men apre senk ane, mank de dekouvèt plis konfime kòmanse lakòz enkyetid. Si pa gen okenn siyal estatistik enpòtan nan dis ane kap vini yo, pral gen premye wè GW150915 toujou konsidere kòm reyèl?

Gen moun ki pral di ke li te pita deteksyon nan GW170817, se sa ki, siyal la tèrmonikleyè nan yon etwal netwon binè, ki konsistan avèk obsèvasyon enstrimantal nan rejyon an gamma-ray ak teleskòp optik. Malerezman, gen anpil enkonsistans: deteksyon LIGO pa te dekouvri jiskaske plizyè èdtan apre lòt teleskòp te note siyal la.

Laboratwa VIRGO, ki te lanse sèlman twa jou pi bonè, pa te bay okenn siyal rekonèt. Anplis de sa, te gen yon pann rezo nan LIGO/VIRGO ak ESA nan menm jou a. Te gen dout sou konpatibilite siyal la ak yon fizyon etwal netwon, yon siyal optik trè fèb, elatriye. Nan lòt men an, anpil syantis ki etidye onn gravitasyonèl reklame ke enfòmasyon sou direksyon yo te jwenn pa LIGO te pi egzak pase enfòmasyon ki nan de lòt teleskòp yo, epi yo di ke jwenn an pa t 'kapab te aksidan.

Pou Unziker, se yon konyensidans olye twoublan ke done yo pou tou de GW150914 ak GW170817, premye evènman yo nan kalite li yo te note nan gwo konferans pou laprès, yo te jwenn nan sikonstans "anòmal" epi yo pa t 'kapab repwodui nan pi bon kondisyon teknik nan moman an. mezi seri long.

Sa a mennen nan nouvèl tankou yon eksplozyon sipoze sipènova (ki te tounen yon ilizyon), kolizyon inik nan zetwal netwonli fòse syantis yo "repanse ane sajès konvansyonèl yo" oswa menm yon twou nwa 70-solè, ki ekip la LIGO te rele konfimasyon twò prese nan teyori yo.

Unziker avèti sou yon sitiyasyon kote astwonomi vag gravitasyonèl pral jwenn yon repitasyon trist pou bay objè astwonomik "envizib" (otreman). Pou anpeche sa rive, li ofri pi gwo transparans nan metòd, piblikasyon modèl yo itilize, estanda analiz, ak fikse yon dat ekspirasyon pou evènman ki pa valide poukont yo.