「フェルミ」は重力波の源を指さした

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ビデオ: 重力波の源 柴田 大 2023, 1月
「フェルミ」は重力波の源を指さした
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フェルミ検出器によって記録されたイベントの数

宇宙天文台「フェルミ」は、LIGO天文台によって重力波が固定された瞬間から0.4秒後に地球に到達したガンマ線の短いバーストを記録しました。天体物理学者は、これらのイベントが関連していることを示唆しています-フレアソースの場所は、先駆的なコラボレーションの予測と一致しています。この発見は、NASAのウェブサイトで公開されているプレプリントによって報告されています。

重力波が発生したと思われる空の領域は、イベントの4時間前と7時間後にフェルミガンマ線観測所によって観測されました。波が記録されたとき(12:50:45.391 MSK)、デバイスは科学者の関心領域の75%のみを「見た」、残りは地球で覆われていました。

フェルミに設置された自動ガンマ線バースト固定システムは、イベントの6時間前と4時間後に2回のバーストしか検出しませんでした。科学者によると、それらの発生源は地球の磁気圏です。ただし、これらのシステムは激しいイベントにのみ応答するため、天体物理学者は天文台によって収集されたデータを再分析しました。

研究者たちは、イベントの前後30秒の時間間隔で詳細に調べました。かすかなバーストを確認するために、科学者はフェルミに設置された14個の検出器間のバックグラウンド信号を比較しました。その結果、重力波の登録後0.4秒後と11秒後の2つの弱いバーストがさらに検出されました。最後のバーストのスペクトルは柔らかいことが判明しました;そのような活動はしばしば天文台によって記録されます。同時に、その源の位置は天の川の中心に近く、それはLIGO / Virgoの予測に対応していません。

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特定の時間間隔でFermi検出器によって記録されたイベントの数。重力波の登録時間はゼロとします。

最初の信号はかなりハードなスペクトルを持っていて、その場所はコラボレーションの予測に対応していました。それが重力波に直接関係していると仮定すると、科学者は一対のブラックホールの位置を3倍正確に指すことができました。天体物理学者の計算によると、ブラックホールの融合はくじら座またはうお座で発生しました。 「誤警報」、つまり信号がデバイスのアーティファクトである確率は0.22パーセントです。

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特定のポイントで重力波の発生源を検出する確率の密度マップ(フェルミのみ)

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特定のポイントで重力波の発生源を検出する確率密度マップ(LIGOのみ)

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特定のポイント(LIGOおよびFermi)で重力波の発生源を検出する確率密度マップ

科学者によると、2つのブラックホールの合併による電磁放射のバーストの検出は珍しい事実です。そのような放射線の源は降着円盤である可能性があり、その存在は天体物理学者が超大質量ブラックホールの連星系を認めています。しかし、LIGOの計算では、衝突する物体の質量は数個の太陽質量のオーダーであることが示されました。このような連星系の予測はありません。このような短いガンマ線バーストの発生を説明するモデルは、衝突する天体の中に中性子星が存在することを示唆しています。

人類の歴史の中で最初の重力波の直接観測は、LIGOとVirgoの協力によって2月11日に報告されました。実験によると、2015年9月14日、一般相対性理論によって予測された時空変動の波が地球を通過しました。それらの源は、13億年前に起こった数十の太陽質量の質量を持つ2つのブラックホールの合併であると考えられています。

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