Awọn igbi ti aidaniloju
Ni Oṣu Kini ọdun yii, o royin pe LIGO observatory ṣe igbasilẹ ohun ti o le jẹ iṣẹlẹ keji ti ilọpọ awọn irawọ neutroni meji. Ìsọfúnni yìí dára gan-an nínú ilé iṣẹ́ agbéròyìnjáde, ṣùgbọ́n ọ̀pọ̀ àwọn onímọ̀ sáyẹ́ǹsì ti bẹ̀rẹ̀ sí í ṣiyè méjì nípa ìgbẹ́kẹ̀lé àwọn ìwádìí “ìjìnlẹ̀ jìnnìjìnnì jìnnìjìnnì jìnnìjìnnì” náà.
Ni Oṣu Kẹrin ọdun 2019, aṣawari LIGO ni Livingston, Louisiana, ṣe awari akojọpọ awọn nkan ti o wa ni isunmọ awọn ọdun ina miliọnu 520 lati Earth. Akiyesi yii, ti a ṣe ni aṣawari kan kan, ni Hanford, jẹ alaabo fun igba diẹ, Virgo ko forukọsilẹ iṣẹlẹ naa, ṣugbọn sibẹsibẹ o jẹ ami ifihan to ti iṣẹlẹ naa.
Iṣiro ifihan agbara GW190425 tọka ikọlu ti eto alakomeji kan pẹlu iwọn apapọ ti 3,3 si 3,7 ni akoko pupọ ti Oorun (1). Eyi jẹ kedere tobi ju awọn ọpọ eniyan ti a ṣe akiyesi ni igbagbogbo ni awọn eto irawọ neutroni alakomeji ni Ọna Milky, eyiti o wa lati 2,5 si 2,9 ọpọ eniyan oorun. O ti daba pe wiwa le ṣe aṣoju olugbe ti awọn irawọ neutroni alakomeji ti ko ti ṣe akiyesi tẹlẹ. Kii ṣe gbogbo eniyan fẹran isodipupo awọn ẹda ti o kọja iwulo.
1. Visualization ti ijamba ti neutroni star GW190425.
Otitọ ni pe GW190425 ti gbe soke nipasẹ aṣawari kan tumọ si pe awọn onimo ijinlẹ sayensi ko lagbara lati ṣe afihan ipo naa, ati pe ko si ibuwọlu akiyesi ni sakani itanna, gẹgẹ bi ọran pẹlu GW170817, iṣakojọpọ akọkọ ti awọn irawọ neutroni meji ti LIGO ṣe akiyesi (eyiti o tun jẹ ibeere, ṣugbọn diẹ sii ni isalẹ). O ṣee ṣe pe awọn wọnyi kii ṣe irawọ neutroni meji. Boya ọkan ninu awọn ohun elo Iho dudu. Boya mejeji wà. Ṣugbọn lẹhinna wọn yoo jẹ awọn iho dudu ti o kere ju eyikeyi iho dudu ti a mọ, ati awọn awoṣe ti iṣelọpọ ti awọn iho dudu alakomeji yoo ni lati tun tun ṣe.
Ọpọlọpọ awọn awoṣe ati awọn imọ-ẹrọ wọnyi wa pupọ lati ṣe deede si. Tàbí bóyá “ìjìnlẹ̀ jìnnìjìnnì jìnnìjìnnì jìnnìjìnnì” yóò bẹ̀rẹ̀ sí í bá àwọn ìjìnlẹ̀ ìmọ̀ sáyẹ́ǹsì mu ti àwọn pápá àgbàlagbà ti ojú òfuurufú?
Ju ọpọlọpọ awọn iro rere
Alexander Unsicker (2), onimọ-jinlẹ imọ-jinlẹ ara Jamani ati onkọwe ọwọ ti awọn ọrọ imọ-jinlẹ olokiki, kowe ni Kínní lori oju opo wẹẹbu Alabọde pe, laibikita awọn ireti nla, awọn aṣawari igbi walẹ LIGO ati VIRGO (3) ko ṣe afihan ohunkohun ti o nifẹ ninu ọdun kan, ayafi ti ID eke rere. Gẹ́gẹ́ bí onímọ̀ sáyẹ́ǹsì náà ṣe sọ, èyí máa ń mú kí iyèméjì tó jinlẹ̀ nípa ọ̀nà tí wọ́n lò.
Pẹlu ẹbun ti Nobel Prize in Physics ni 2017 si Rainer Weiss, Barry K. Barish ati Kip S. Thorne, ibeere boya boya awọn igbi agbara walẹ le ṣee wa-ri dabi enipe o yanju ni ẹẹkan ati fun gbogbo. Ipinnu ti awọn ifiyesi Igbimọ Nobel lalailopinpin lagbara ifihan agbara erin GW150914 gbekalẹ ni a tẹ apero ni Kínní 2016, ati awọn tẹlẹ darukọ ifihan agbara GW170817, eyi ti a ti Wọn si awọn àkópọ ti meji neutroni irawọ, niwon meji miiran telescopes gba silẹ a convergent ifihan agbara.
Lati igbanna wọn ti wọ ero imọ-jinlẹ osise ti fisiksi. Awọn iwadii naa ṣe awọn idahun itara, ati pe akoko tuntun kan ninu imọ-jinlẹ ni a nireti. Awọn igbi òòfà yẹ ki o di “Fedense titun” sinu Agbaye, fifi kun si ohun ija ti awọn telescopes ti a ti mọ tẹlẹ ati ti o yori si awọn iru akiyesi tuntun patapata. Ọ̀pọ̀ èèyàn ló fi ìwádìí yìí wé awò awọ̀nàjíjìn tí Galileo ṣe ní ọdún 1609. Paapaa igbadun diẹ sii ni ilosoke ninu ifamọ ti awọn aṣawari igbi walẹ. Awọn ireti ti ga fun awọn dosinni ti awọn iṣawari ti o ni iyanilẹnu ati awọn iwadii lakoko akoko akiyesi O3 ti o bẹrẹ ni Oṣu Kẹrin ọdun 2019. Sibẹsibẹ, fun bayi, Unzicker awọn akọsilẹ, a ko ni nkankan.
Lati jẹ kongẹ, ko si ọkan ninu awọn ifihan agbara igbi walẹ ti a rii ni awọn oṣu diẹ sẹhin ti a jẹri ni ominira. Dipo, nọmba ti ko ṣe alaye ti o ga julọ ti awọn idaniloju eke ati awọn ifihan agbara ti o dinku lẹhinna. Awọn iṣẹlẹ mẹdogun kuna idanwo afọwọsi pẹlu awọn ẹrọ imutobi miiran. Ni afikun, awọn ifihan agbara 19 ti yọ kuro lati ayewo naa.
Diẹ ninu wọn ni akọkọ kà pataki pupọ - fun apẹẹrẹ, GW191117j ni ifoju lati ni ọkan ninu iṣẹlẹ iṣeeṣe ọdun 28 bilionu, GW190822c ni ọkan ninu 5 bilionu ọdun iṣeeṣe, ati GW200108v ni 1 ni 100 bilionu ọdun iṣeeṣe. ọdun. Ti o ba ṣe akiyesi pe akoko akiyesi ti o wa ni ibeere kii ṣe paapaa ọdun kan, ọpọlọpọ awọn idaniloju iro ni o wa. O le jẹ ohun ti ko tọ pẹlu ọna ti awọn ifihan agbara ṣe royin, Unzicker comments.
Awọn ibeere fun iyasọtọ awọn ifihan agbara bi “awọn aṣiṣe,” ni ero rẹ, ko han gbangba. Eyi kii ṣe ero rẹ nikan. Olokiki onimọ-jinlẹ physicist Sabine Hossenfelder, ti o ti tọka awọn abawọn tẹlẹ ninu awọn ilana itupalẹ data oluwari LIGO, ṣalaye lori bulọọgi rẹ: “Eyi n fun mi ni orififo, eniyan. Ti o ko ba mọ idi ti oluwari rẹ ṣe rii nkan ti ko dabi ohun ti o nireti, bawo ni o ṣe le gbekele rẹ lati rii ohun ti o nireti?”
Itumọ aṣiṣe dawọle pe ko si ilana ifinufindo fun yiya sọtọ awọn ifihan agbara gangan lati ọdọ awọn miiran, ayafi lati yago fun awọn itakora atanpako pẹlu awọn akiyesi miiran. Laanu, bii awọn ọran 53 ti “awọn iwadii oludije” ni ohun kan ni wọpọ - ko si ẹnikan ayafi ijabọ ọkan ti ṣe akiyesi rẹ.
Awọn media duro lati ṣe ayẹyẹ laipẹ awọn iwadii LIGO/VIRGO. Nigbati awọn itupale atẹle ati wiwa fun idaniloju ba kuna, bi o ti jẹ ọran fun awọn oṣu, ko si itara tabi atunṣe diẹ sii ni media. Awọn media fihan ko si anfani rara ni ipele ti ko munadoko yii.
Wiwa kan ṣoṣo ko kọja iyemeji
Gẹgẹbi Unzicker, ti a ba ti tẹle ipo naa lati ikede nla ti ṣiṣi ni ọdun 2016, awọn iyemeji lọwọlọwọ ko yẹ ki o wa bi iyalẹnu. Ni igba akọkọ ti ominira iwadi ti awọn data ti a ti gbe jade nipa ẹgbẹ kan lati Niels Bohr Institute ni Copenhagen, mu nipa Andrew D. Jackson. Onínọmbà wọn ti data naa ṣafihan awọn ibatan ajeji ninu awọn ifihan agbara ti o ku, ipilẹṣẹ eyiti ko ṣiyemeji, laibikita awọn iṣeduro ẹgbẹ naa pe gbogbo anomalies to wa. Awọn ifihan agbara ti wa ni ipilẹṣẹ nigbati data aise (lẹhin iṣaju iṣaju ati sisẹ) ti wa ni akawe pẹlu awọn awoṣe ti a pe ni, iyẹn ni, awọn ifihan agbara ti a nireti lati awọn iṣeṣiro nọmba ti awọn igbi walẹ.
Bibẹẹkọ, nigbati o ba n ṣe itupalẹ data, iru ilana bẹ yẹ nikan nigbati aye ti ifihan ti fi idi mulẹ ati pe apẹrẹ rẹ ti mọ ni pato. Bibẹẹkọ, itupalẹ apẹẹrẹ jẹ ohun elo ṣina. Jackson ṣe eyi munadoko pupọ lakoko igbejade rẹ, ni ifiwera ilana naa si idanimọ aworan aifọwọyi ti awọn awo-aṣẹ. Bẹẹni, ko si awọn iṣoro pẹlu kika deede lati aworan blurry, ṣugbọn nikan ti gbogbo awọn ọkọ ayọkẹlẹ ti n kọja nitosi ni awọn awo iwe-aṣẹ ti iwọn kanna ati ara. Bibẹẹkọ, ti algorithm ba lo si awọn aworan “ninu egan”, yoo ṣe idanimọ awo-aṣẹ lati eyikeyi ohun ti o ni imọlẹ pẹlu awọn aaye dudu. Eyi ni ohun ti Unzicker ro pe o le ṣẹlẹ pẹlu awọn igbi walẹ.
3. Nẹtiwọọki ti awọn aṣawari igbi walẹ ni agbaye
Awọn ifiyesi miiran wa nipa ọna wiwa ifihan agbara. Ni idahun si ibawi, ẹgbẹ Copenhagen ṣe agbekalẹ ọna kan ti o lo awọn abuda iṣiro lasan lati ṣawari awọn ifihan agbara laisi lilo awọn ilana. Nigbati a ba lo, awọn abajade tun fihan gbangba iṣẹlẹ akọkọ ti Oṣu Kẹsan 2015, ṣugbọn… nikan ni eyi fun bayi. Iru igbi walẹ ti o lagbara ni a le kà si “orire” laipẹ lẹhin ti a ti ṣe ifilọlẹ aṣawari akọkọ, ṣugbọn lẹhin ọdun marun aini awọn iwadii ti a fọwọsi siwaju ti di idi fun ibakcdun. Ti ko ba si iṣiro pataki ifihan agbara ni ọdun mẹwa to nbọ, yoo wa akọkọ erin ti GW150915 si tun kà gidi?
Diẹ ninu awọn yoo sọ pe o jẹ nigbamii erin GW170817, iyẹn ni, ifihan agbara thermonuclear lati irawo neutroni alakomeji, ni ibamu pẹlu awọn akiyesi ohun elo ni agbegbe gamma ray ati awọn telescopes opiti. Laanu, ọpọlọpọ awọn aiṣedeede wa: wiwa LIGO ni a ṣe awari ni awọn wakati diẹ lẹhin ti awọn ẹrọ imutobi miiran ti ṣe akiyesi ami naa.
Yàrá VIRGO, ti a ṣe ifilọlẹ ni ọjọ mẹta sẹyin, ko ṣe ami ami idanimọ eyikeyi. Ni afikun, LIGO/VIRGO ati ESA ni iriri awọn ikuna nẹtiwọọki ni ọjọ kanna. Awọn ṣiyemeji wa nipa ibamu ti ifihan agbara pẹlu iṣọpọ irawọ neutroni, ifihan agbara opitika ti ko lagbara pupọ, bbl Ni apa keji, ọpọlọpọ awọn onimo ijinlẹ sayensi ti n ṣe iwadi awọn igbi walẹ beere pe alaye itọnisọna ti o gba nipasẹ LIGO jẹ deede diẹ sii ju ti ekeji lọ. awò awọ̀nàjíjìn méjì, wọ́n sì sọ pé ìwádìí náà kò lè jẹ́ lásán.
Fun Unzicker, o jẹ ijamba iyalẹnu pe data fun mejeeji GW150914 ati GW170817, awọn iṣẹlẹ akọkọ ti iru wọn lati ṣe afihan ni awọn apejọ atẹjade pataki, ni a gba labẹ awọn ipo “aiṣedeede” ati pe ko le tun ṣe labẹ awọn ipo imọ-ẹrọ to dara julọ ni awọn wiwọn jara gigun akoko.
Eyi nyorisi awọn iroyin bii bugbamu supernova ti o ro pe (eyiti o jẹ itanjẹ), oto neutroni star ijambao n fi ipa mu awọn onimọ-jinlẹ lati “ṣatunṣe awọn ọdun ti imọ ti o gba” tabi paapaa iho dudu-ibi-oorun 70, eyiti ẹgbẹ LIGO ti pe ni ijẹrisi iyara-julọ ti awọn imọ-jinlẹ wọn.
Unzicker kilọ nipa ipo kan nibiti imọ-jinlẹ ti igbi walẹ ti gba aibikita ti pipese awọn nkan astronomical “bibẹẹkọ airi”. Lati yago fun eyi lati ṣẹlẹ, o dabaa akoyawo nla ti awọn ọna, titẹjade awọn awoṣe ti a lo, awọn iṣedede ti itupalẹ, ati ṣeto ọjọ ipari fun awọn iṣẹlẹ ti a ko rii daju ni ominira.
