Dolar 9,3218
Euro 10,8357
Altın 529,53
BİST 1.418
Adana Adıyaman Afyon Ağrı Aksaray Amasya Ankara Antalya Ardahan Artvin Aydın Balıkesir Bartın Batman Bayburt Bilecik Bingöl Bitlis Bolu Burdur Bursa Çanakkale Çankırı Çorum Denizli Diyarbakır Düzce Edirne Elazığ Erzincan Erzurum Eskişehir Gaziantep Giresun Gümüşhane Hakkari Hatay Iğdır Isparta İstanbul İzmir K.Maraş Karabük Karaman Kars Kastamonu Kayseri Kırıkkale Kırklareli Kırşehir Kilis Kocaeli Konya Kütahya Malatya Manisa Mardin Mersin Muğla Muş Nevşehir Niğde Ordu Osmaniye Rize Sakarya Samsun Siirt Sinop Sivas Şanlıurfa Şırnak Tekirdağ Tokat Trabzon Tunceli Uşak Van Yalova Yozgat Zonguldak
İstanbul 16 °C
Sağanak Yağışlı

3G Gözlemevlerinde İkili Nötron Yıldızı Birleşmelerinden Yerçekimi Dalgaları İçin Bayes Çıkarımı

01.10.2021
17
3G Gözlemevlerinde İkili Nötron Yıldızı Birleşmelerinden Yerçekimi Dalgaları İçin Bayes Çıkarımı

İki nötron yıldızı çarpışıyor. Kredi: NASA’nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi/CI Laboratuvarı

2030’larda yerçekimi dalgası dedektörleri, Advanced’den binlerce kat daha hassas olacak. LİGO, Başak ve KAGRA. “Üçüncü nesil” (3G) gözlemevleri ağı neredeyse kesinlikle Kozmik Kaşif (ABD), Einstein Teleskopu (AB) içerecek ve Güney yarımküre Kozmik Kaşif benzeri bir gözlemevi içerebilir.

Bu harika enstrümanlar her ikili dosyayı görecek nötron yıldızı Evrendeki birleşme ve çoğu ikili karadelik 10’un ötesinde kırmızıya kaymalara yol açar: yılda yüzbinlerce, muhtemelen milyonlarca çözülebilir sinyal. Bu sinyallerin çoğu, temel fizik ve kozmolojide atılımları kolaylaştıran, binlerce sinyal-gürültü oranları ile son derece yüksek olacaktır.

Ve burada bir meydan okuma yatıyor!

Bu sinyallerden tüm bilgileri nasıl çıkarabiliriz? Yüzeyde basit bir görev gibi görünüyor: zaten yaptığımız gibi parametre tahminini çalıştırmaya devam edin! Ancak, sinyaller gerçekten yüksek ve bantta çok uzun olduğunda, mevcut parametre tahmin yöntemlerimizin çok iyi ölçeklenmediği ortaya çıktı.

Nedenini anlamak için, Dünya’dan yaklaşık 40 Mpc’den kaynaklanan bir ikili nötron yıldızı birleşme sinyali “GW370817” hayal ettik – kabaca GW170817 mesafesi (3G dedektörlerinin 2037’de çevrimiçi olduğunu varsayarsak, bin kadar ikili nötron gözlemlememiz garanti edilir). 17 Ağustos 2037’deki yıldız birleşmeleri!) Bir 3G dedektör ağı, 2500’lük şaşırtıcı bir sinyal-gürültü oranıyla 90 dakika boyunca GW370817’yi gözlemleyecektir. Bu sinyali analiz etmek, günümüzün teknolojisinde bir sinyali analiz etmekten yaklaşık bin kat daha pahalıdır. dedektörler — zarf tahminlerine göre, yaklaşık 1000 yıl sürecek!

Bu yasaklayıcı analiz süresi, 3G verileriyle astrofizik için bir engeldir ve makalemizde çözdüğümüz problem budur. Hesaplama süresini azaltmak için, neredeyse hiç kayıp olmadan, yoğun şekilde sıkıştırılmış verileri kullanarak ikili nötron yıldızı özelliklerini çıkarmamıza izin veren yerçekimi dalgası sinyallerinin “düşük sıralı modelleri” geliştirdik. kesinlik. 3G verilerindeki hesaplamalı çıkarım maliyetini 13.000 kat azalttık. Bir tutam paralel hesaplama ile birlikte, birkaç saat içinde veri analizi gerçekleştirebiliyoruz. Bu, 3G çağında astrofizik için iyi bir haber.

2030’lar ve 3G dedektörleri birkaç yıl uzakta olsa da, sonuçlarımız ve yöntemlerimiz, dedektör teknolojisinin gelişmesiyle birlikte hızla artan çok çeşitli teorik ve tasarım çalışmaları için kullanışlıdır. Hatırlayacak kadar yaşlı olanlar için, ilk LISA sahte veri zorlukları 2005’te başladı ve bu, bir dedektör çalışmaya başlamadan önce ne kadar keşif çalışmasının gerçekleştiğine dair bir fikir veriyor.

Şimdilik, 3G dedektörleri bağlamında düşünmeye başlayabileceğimiz pek çok ilginç astrofizik sorusu var: nötron yıldızı durum denklemini ve nötron yıldızlarının maksimum kütlesini ne kadar iyi ölçebileceğiz? Ve bu bize aşırı madde hakkında ne söyleyecek? Nötron yıldız dönüşleri ne kadar iyi ölçülebilir ve bu bize süpernova mekanizmaları hakkında bir şey söyleyebilir mi? vb… Sonuçlarımız ve yöntemimiz, sahte 3G verilerinde ikili nötron yıldızı özellikleri üzerinde sağlam çıkarımlar yapmamızı sağlayarak bu tür teorik çalışmaları kolaylaştıracaktır.

Referans: “Bayes çıkarımı için yerçekimi dalgaları Rory Smith, Ssohrab Borhanian, Bangalore Sathyaprakash, Francisco Hernandez Vivanco, Scott Field, Paul Lasky, Ilya Mandel, Soichiro Morisaki, David Ottaway, Bram Slagmolen, Eric Thrane, Daniel Töyrä ve Salvatore Vitale, 20 Ağustos 2021, Fiziksel İnceleme Mektupları.
DOI: 10.1103/PhysRevLett.127.081102

.

Gelişmelerden zamanında haberdar olmak için Google News’te Bilim Portal’a ABONE OLUN

ZİYARETÇİ YORUMLARI - 0 YORUM

Henüz yorum yapılmamış.