Четверг (14 ноября) ознаменовал собой конец захватывающих, таинственных и в конечном итоге разочаровывающих пяти дней в астрофизике.
Телескопы по всей планете и в космосе вращались вокруг своих осей в прошлое воскресенье (10 ноября), спеша сканировать небо в поисках источника таинственной, никогда не замечаемой гравитационной волны, обнаруженной тремя отдельными детекторами в штате Вашингтон, штат Луизиана и другие. Италия. Никто не был уверен, что это было. Это не соответствовало волнам, которые приходят от слияния черных дыр или сталкивающихся нейтронных звезд. Это открытие вызвало международную охоту за «электромагнитным компонентом» сигнала, вспышкой света, которая идентифицировала бы точку на небе, из которой пришла волна, и могла бы объяснить, что вызвало это явление.
Но обсерватории по всему миру не смогли найти видимого света, рентгеновских лучей или нейтрино, которые могли быть выброшены из взрывающейся звезды или другого события, создающего гравитационные волны.
«Бупкис», - сказала Кэтлин Э. Саавик Форд, астрофизик из Городского университета Нью-Йорка и научный сотрудник Американского музея естественной истории, просматривая список отчетов телескопов в четверг.
Саавик Форд, который не принимал участия в поиске, но внимательно следил за ним, в то время сказал Live Science, что не видеть ничего в небе - это не верный признак того, что там ничего нет. Возможно, где-то ближе к центру Млечного Пути была сверхновая, где свет и пыль других звезд заслоняли бы свет объекта от нашего взгляда. Или, может быть, две черные дыры, расположенные намного дальше, просто столкнулись и создали странную волну, которую никто не предсказывал. Или что-то еще, о чем мы не догадывались, могло бы произойти всплеск гравитационных волн, и это событие было нашим первым взглядом на это.
И все три мировых детектора гравитационных волн сообщили об этом сигнале: оба детектора-близнеца лазерной интерферометра с гравитационно-волновой обсерваторией (LIGO) в Ливингстоне, штат Луизиана и в Хэнфорде, штат Вашингтон, а также детектор Дева около Пизы, Италия. Каждый детектор имеет два плеча под прямым углом друг к другу, длины которых прибор измеряет с помощью лазеров. Когда гравитационные волны проходят через детекторы, волны искажают пространство, сжимая и удлиняя руки.
Любой из трех детекторов может легко произвести считывание сигнала гравитационной волны, сказал Эрин Макдональд, астрофизик, который ранее работал в научном сотрудничестве LIGO, а теперь работает научным консультантом для научно-фантастического телевидения и кино.
«Эти детекторы, это безумие, насколько они чувствительны», сказала она.
«Детекторы в Вашингтоне и Луизиане, длина этого оружия составляет 4 километра, и они обнаруживают сигналы, составляющие около одной тысячной части атома, изменения в этих руках», - сказала она. «И поэтому используемые ими зеркала имеют действительно сложные системы подвески и очень аккуратные зеркальные покрытия. Но поскольку они настолько чувствительны, они улавливают всевозможные источники шума».
Например, детектор в Луизиане находится на глубине около 80 миль (130 км), но море все равно влияет на него.
«В ветреный день они могут поднимать волны на побережье», - сказал Макдональд. «Они также могут забрать грузовики, проезжающие сотни миль».
Но на каждом участке есть операторы, которые пытаются отсеять шум, наблюдая за расписанием поездов, сейсмической активностью и местной погодой, среди множества других факторов. В Вашингтоне исследователи даже научились распознавать слабые сигналы прыгающих кроликов закопанными руками.
Сотрудничество LIGO говорит о том, насколько вероятно, что каждое событие было ошибкой. В этом случае событие под названием «S191110af» будет появляться под ложными предлогами только один раз за 12,681 года работы детектора при текущем уровне чувствительности, говорит группа.
По словам Саавика Форда, раз в 12 лет это не сногсшибательное совпадение, так что никогда не могло быть и речи о том, что S191110af мог быть случайностью. Но, по ее словам, у астрофизиков были веские основания надеяться, что этот был реальным. Это выглядело как первый из нового класса сигналов, которых они так долго ждали, и шансы наткнуться на фальшивую версию, так что вскоре на всех трех детекторах было похоже на получение наихудшего броска костей с первой попытки. , Таким образом, к четвергу многие исследователи все еще надеялись.
«Если это будет реальное событие, то это будет немоделированный всплеск, не улавливаемый нашими компактными бинарными конвейерами слияния», - заявил в четверг Live Science в четверг по электронной почте заместитель директора LIGO в Caltech Альберт Лаззарини.
Компактные бинарные коалесцентные конвейеры - это алгоритмы, которые коллаборация использует для обнаружения всплесков, которые соответствуют слияниям черной дыры и нейтронной звезды. Другими словами, этот сигнал был бы чем-то странным, категории, которую LIGO никогда раньше не обнаруживал.
По словам Саавика Форда, во вселенной происходят всевозможные события, о которых мы не знаем, пока не наткнемся на них. Еще в конце 1960-х годов Соединенные Штаты разместили в космосе четыре спутника, предназначенные для поиска электромагнитных сигнатур советских ядерных испытаний, но вместо этого эти спутники обнаружили гамма-вспышки, которые не совпадали ни с какими сигнатурами ядерного оружия. Только к 1970-м годам астрофизики подтвердили, что взрывы шли не с того направления, что они фактически были сигналами из глубины космоса, которые никогда не были предсказаны.
По словам Саавика Форда, в четверг, возможно, что-то подобное происходило с этими волновыми сигналами.
«Это совершенно новый способ восприятия вселенной, - сказала она, - если в ближайшие пять лет произойдет еще несколько немоделированных всплесков без электромагнитных компонентов, мы узнаем об этом».
Но в 6:14 вечера EST в тот же день Кристофер Берри, астроном из Северо-западного университета в Иллинойсе и участник сотрудничества LIGO, написал в Твиттере: «Увы, # S191110af теперь отозван!»
В последующем твите, отвечающем на вопрос Live Science, он объяснил, как ошибка обнаружилась на трех участках, разделенных тысячами миль.
«Случайное невезение», - сказал он. «Глюковость была только в одном детекторе, но, похоже, он случайно совпадал с каким-то случайным типичным шумом в другом месте. Это то, что алгоритмы поиска должны учитывать их частоту ложных тревог, но когда это новый тип шума, это не т всегда получается ".
