LIGO는 실제로 무엇을 보았습니까? (중력파 발견)

LIGO가 실제로 본 것에 대한 원본 비디오 / 이미지를 찾으려고 노력하고 있지만 찾을 수있는 것은 중력파에 대한 아티스트의 표현입니다.

실제 이미지는별로 없습니다. Science 에서 찾을 수 있었고 이것이 전부입니다.

두 개의 다른 관측소에서 약간 다른 시간에 볼 수있는 잔물결입니다. 시프트는 위치의 광차 속도로 시프트함으로써 완벽하게 맞습니다. 따라서 중력파의 증거입니다.

두 개의 기기가있는 이유는 다른 진동 원과의 교차 점검을 제공하기위한 것입니다. 각 관측소는 매우 작은 차수 (양자 폭의 1 / 10,000)까지 4km 규모의 진동을 감지하여 작동합니다. 이 둘을 비교할 때, 신호는 로컬이 아닌 소스에서 온 것으로 가정 할 수 있는데, 그 중력파 만 해당 정의에 적합합니다.

우선, 귀하의 질문은 LIGO 관측소의 본질에 대한 오해라고 생각합니다. 탐지기의 특성은 카메라와 달리 마이크처럼 작동한다는 것입니다. 그 의미는 대부분의 방향에서 나오는 중력파에 민감하지만 파도의 출처를 구별 할 수는 없다는 것입니다. 다수의 검출기 (자신감있는 검출에도 필요)를 사용함으로써 검출기 사이의 시간 차이를 이용하여 소스의 위치를 ​​알 수 있습니다. 또한 검출기의 출력이 단일 데이터 스트림임을 의미합니다.

실제 검토 서한 (페이 월 뒤가 아님)에있는 이 논문의 이미지 는 현재 승인 된 답변보다 LIGO가들은 것을 더 잘 요약 한 것입니다. 창을 위에서 아래로 설명하겠습니다.

1. 상단 창에는 두 개의 검출기에서 측정 된 '원시'신호가 표시되고 오른쪽의 L1 데이터에 H1 데이터가 오버레이됩니다.
2. 두 번째 분할 창은 일반 상대성 이론 (아인슈타인의 이론)이 중력파에 대해 예측하는 다양한 시뮬레이션을 보여줍니다. 이 시뮬레이션은 LIGO가 웨이브가 두 개의 블랙홀 병합으로 인해 발생했다는 것을 알고 있다고 주장하는 방법입니다.
3. 분할 창의 세 번째 행은 '원시'데이터에서 시뮬레이션을 뺀 것입니다.
4. 아래쪽 창은 단순히 시간-주파수 플롯이라고하는 '원시'데이터를 플로팅하는 또 다른 방법입니다. 시간은 x 축에 있고 주파수는 y 축에 있습니다. 현장의 사람에게이 신호는 처 프라 고 알려진 합병의 가장 잘 알려진 특성입니다. 시간이 지날수록 주파수는 더 높아집니다. 당신은 실제로 '원시'짹짹을들을 수 있습니다 여기에 .

LIGO는 아무것도 보지 못했습니다. 약 4km 길이의 진공 파이프 (레이저 경로가 팔의 위 아래로 약 75 번의 트립으로 구성되어 있음)에서 서로 직각으로 두 개의 레이저 빔으로 찍은 경로의 상대 길이를 모니터링합니다.

빛의 속도로 이동하는 중력파는 이러한 길이의 비율을 (약 10 조)에서 약 30 분의 1 더하기 또는 빼기 (1 억) 기기를 통과 할 때 초당 -200 회.$10^{21}$

전체 이벤트는 약 0.3 초 ​​동안 지속되었으며 추적 (뉴스 전체에 걸쳐 있음)은 단순히 팔 길이가 시간의 함수로 변하는 비율을 기록합니다.

이 행사는 미국의 다른 지역에서 거의 동일한 두 개의 설정으로 (거의) 동시에 녹음되었습니다. 두 검출기에서 동일한 신호를 감지하면 교란의 국소 원인을 배제 할 수 있으며, 감지 사이의 작은 시간 지연으로 인해 하늘에서 중력파 원의 위치가 거칠어집니다.

GW150914 튜토리얼 에 따르면 Advanced LIGO L1 및 H1 검출기는 원래 다음과 같습니다.

이 학습서에서 원시 데이터를 다운로드 할 수 있습니다.

다른 답변은 이미 처리 된 (미백, 필터링, 7ms 이동, 반전) 파형을 보여줍니다.

LIGO가 사용한 실제 측정 메커니즘은 레이저 간섭계이므로 LIGO "톱"이 중력파에 의해 야기되는 간섭 패턴이 될 수있는 합리적인 해석은 다음과 같이 "보이게"됩니다.

불행히도 LIGO가 언급 한 실제 레이저 간섭 이미지를 찾을 수 없었습니다. 어쨌든 사진을 찍기에는 너무 작을 것입니다.

사람들이 연결하는 다른 모든 그래프는 간섭 패턴 데이터의 그래프 일뿐입니다. 이 질문에 대한 답변으로 LIGO 데이터의 그래프를 보여주는 것은 "허블 우주 망원경은 무엇을 보는가?"라는 질문에 대한 이미지 히스토그램을 보여주는 것과 같습니다.

나는 그것이 당신에게 흥미로운 지 모르겠지만, 여기에 그 관측에 관한 논문의 링크가 있습니다.

http://journals.aps.org/prl/pdf/10.1103/PhysRevLett.116.061102

위의 답변이 매우 간단합니다! 이 논문은 간단히 말해서 LIGO가 일시적인 중력파 신호를 관찰했으며,이 관측치는 두 개의 블랙홀을 포함하는 시스템의 일반 상대성 이론에 의해 도출 된 파형 예측과 일치한다는 것입니다.