중력파 검출 주파수

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LIGO 실험에서 최근 중력파가 감지되었다는 소식을 들었을 것입니다.

나는 천문학자는 아니지만,이 논문은 잘 읽히고 대부분 접근하기 쉽다. 중력파의 탐지는 한 가지 일이지만 블랙홀 합병은 나에게 아주 새로운 것입니다. 논문과이 사이트에서 수집 할 수있는 데이터에서 소스는 13 억 년으로 추정되며 처프는 몇 밀리 초 동안 지속되었습니다.

내 질문 : 이 크기 순서의 이벤트 빈도는 무엇입니까? 우주에서 그러한 사건의 밀도에 대한 추정치가 있습니까?

gravitational-waves

— 메 두즈
소스

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Harry (2009) 는 우리가 아는 한 탐지 가능한 사건 의 비율 이

연간 40 개의 중성자 스타 합병
연간 30 10 M 블랙홀 합병 $_\odot$
연간 10 개의 중성자 스타 / 블랙홀 합병

이것은 약 200 Mpc의 반경 내에 있습니다. 그러나 탐지 바이어스로 인해 이러한 이벤트의 총 속도를 추정하는 데 사용할 수는 없습니다. 물체가 클수록 물체를 더 쉽게 감지 할 수 있습니다. 외계 행성에서도 똑같은 일이 발생하지만, 다른 이유로 인해 (예를 들어, 별보다 더 크거나 별에 가까운 행성은 통과 또는 방사형 속도 방법으로 쉽게 감지 할 수 있습니다).

— HDE 226868
소스

참고로 언급 된 숫자는 현재 상태가 아니라 aLIGO의 전체 민감도를 나타냅니다. 감도는 현재 약 2 ~ 3 배 더 나쁘다. 이는 균일 한 소스 모집단에 대한 탐지 횟수와 같이 프로브 공간의 양이 10 배 적다는 것을 의미한다.

— Rob Jeffries

@RobJeffries 나는 그것을 알고있다; AFAIK, 그것은 한동안 그 감도로 완전히 업그레이드되지 않을 것입니다.

— HDE 226868

1

그렇기 때문에 첫 번째 탐지가 원거리에서 매우 큰 블랙홀이라는 것은 놀라운 일이 아닙니다.

— Rob Jeffries

1

@RobJeffries 그래, 처음에는 블랙홀이 우리가 증거하고있는 다른 별 블랙홀보다 훨씬 방대하다는 사실에 놀랐지 만 가까운 장래의 모든 탐지는 거대한 물체에 의한 것이므로 감도가 높아질 것입니다. 탐지 된 lass-massive 시스템의 수

— HDE 226868

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블랙홀 바이너리의 합병으로 인한이 진폭의 중력파 검출 또는 중력파의 검출 속도는 현재 알려지지 않은 양이다. 이것들을 측정하는 것은 부분적으로 실험의 목적입니다.

검출 속도는 공간에서 단위 부피당 합병 속도로 변환 될 수 있으며 이는 모델 및 예측과 비교 될 수 있습니다. aLIGO의 협력은 Abbott et al. (2016) .

발견 된 블랙홀의 높은 질량은 거대한 별의 코어 붕괴로 금속이 열악한 환경에서 형성되었거나 밀도가 높은 클러스터의 작은 블랙홀의 합병으로 형성되었음을 나타냅니다. 이러한 객체의 합병에 대해 이전에 예측 된 비율의 범위는 생산 속도의 이러한 불확실성과 이러한 객체의 이진 형성 메커니즘에 의해 큰 범위를 차지했으며 입방 기가 파섹 당 연간 0에서 약 1000의 범위에 있습니다.

$z=0.09$

— 롭 제프리스
소스

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킵 쏜 (Kip Thorne)은 기자 회견에서 내년에 몇 가지를 더 볼 것이라고 말했다. 그는 통계 연구를 언급하지만, 9 월 이후 이미 aLIGO에 일부 후보가 있다는 것을 알지 못하면 더 조심해야 할 것입니다. 2 / Gpc³에 대한 기대치가 가장 낮아야합니다.

— LocalFluff

@LocalFluff 정말 희망합니다. 극도로 냉소적 인 사람들을 침묵시킬 것입니다.

— Rob Jeffries

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짐작 하시겠지만이 질문은 LIGO 팀에게 큰 관심을 가져 왔습니다. LIGO 팀은 발견을 발표하면서 언급 한 논문의 출판과 동시에 발견 및 예측에 대한 자세한 내용을 담은 여러 가지 동반자 논문을 제출했습니다. 다음 중 하나가 귀하의 질문을 해결합니다.

GW150914를 둘러싼 고급 LIGO 관찰에서 유추 된 이진 블랙홀 합병률

그들의 이벤트 속도 추정 방법은 GW150914와 또 다른 약한 (통계적으로 덜 중요한) 이벤트를 모두 고려합니다. 그들은 이벤트 속도가 시스템 속성에 의존하는 방법에 대한 여러 모델을 고려하고 GW150914와 다른 후보 이벤트의 관찰이 전체 속도에 어떤 영향을 미치는지 묻습니다. 결과는 모델마다 다르지만, 천체 적으로 그럴듯한 행동을 대략적으로 나타낼 수 있다고 생각한 모델을 선택했습니다. 초록으로 요약하면 다음과 같습니다.

$2-53 \, \mathrm{Gpc}^{-3} \, \mathrm{yr}^{-1}$ $6-400 \, \mathrm{Gpc}^{-3} \, \mathrm{yr}^{-1}$ $2-400 \, \mathrm{Gpc}^{-3} \, \mathrm{yr}^{-1}$

논문은 출판되지 않은 상태로 제출됩니다. 즉, 여전히 동료 검토 중입니다. 그러한 계산에 전문 지식을 가진 사람으로 말하면, 방법의 일부 측면이 비린 것처럼 보이므로 몇 주 안에 기사를 다시 확인해야한다고 생각합니다. 여기의 규모 (연간 큐빅 기가 파섹 당 몇 ~ ~ 100)가 올바른 야구장에 있다는 것을 알기 위해서는 멋진 방법론이 필요하지 않습니다. 그러나이 백서는 데이터가 누적 될 때보다 상세하고 정확한 추정 및 예측을 수행 할 수있는 방법론을 제시하므로, 방법론이 올바른지 확인하는 것이 중요합니다.

— 톰 로레도
소스

당신의 의심은 무엇입니까?

— Rob Jeffries

일단 논문이 출판을 위해 승인 된 후에 해결되지 않으면, 그때 계량을 고려할 것입니다. 검토 중에 공개적으로 논의하고 싶지 않습니다. 나는 내 우려가 현재의 큰 불확실성 체제의 추정치를 실질적으로 바꿀 것이라고 생각하지 않습니다.

— Tom Loredo