Thiên văn học đa sứ giả: tiềm năng phát hiện đồng thời sóng hấp dẫn và neutrino từ siêu tân tinh là gì?


18

Nhờ những nỗ lực của nhóm aLIGO , thiên văn học sóng hấp dẫn là một thực tế. Đồng thời, các máy dò neutrino như Hyperkamiokande đang trở nên nhạy cảm hơn nhiều.

Câu hỏi của tôi là: triển vọng phát hiện giả sóng đồng thời của sóng hấp dẫn neutrino từ cùng một siêu tân tinh là gì? Chúng ta có thể học được những thứ gì từ một sự kiện như vậy, cả về siêu tân tinh và neutrino? Cụ thể, triển vọng để ước tính khối lượng neutrino là gì?


3
Có thể có một số quan sát thú vị, chẳng hạn như (a): hình dạng của xung sóng hấp dẫn cho chúng ta biết bất cứ điều gì về "cú đá" trong sự sụp đổ lõi không đối xứng và (b): xung có lẽ không tương tác với bất cứ thứ gì như nó rời khỏi lõi, trong khi một số neutrino làm được, do đó có thể có một số tính chất thú vị của cấu trúc của ngôi sao có thể được đo theo cách này. (Cả hai ý tưởng dựa trên phương pháp điều trị khoa học pop để điều trị một cách thận trọng Và dĩ nhiên tôi giả định các phép đo sẽ có thể ở độ nhạy đủ cao..)
Andy

3
@Andy Point (a) đặc biệt đúng. Chúng tôi sẽ không bao giờ đo sóng hấp dẫn từ vụ nổ hình cầu đơn thuần cho rằng bạn cần một khoảnh khắc tứ cực để tạo ra sóng. Như vậy, bất kỳ phát hiện sóng nào đã xảy ra sẽ nhất thiết chỉ ra siêu tân tinh không đối xứng ở một mức độ nào đó. Với mô hình đầy đủ, người ta có thể tìm ra cách vụ nổ phải xảy ra để tạo ra sóng quan sát được.
zephyr

2
@zephyr AFAIK GW được mong đợi từ siêu tân tinh vì vụ nổ dự kiến ​​sẽ không đối xứng. Về độ nhạy phát hiện, các lỗ đen hợp nhất cách nhau> 1 tỷ năm ánh sáng. Tôi đã suy nghĩ nhiều hơn về siêu tân tinh trong M31, có thể được mong đợi trong ~ 20-30 năm tới. Nhưng nếu bạn viết một câu trả lời cho thấy sự lạc quan của tôi bị đặt sai chỗ, tôi đoán tôi sẽ nâng cao nó.
Rob Jeffries

2
@RobJeffries Trên thực tế chỉ có 24 neutrino được phát hiện từ 3 đài quan sát neutrino trên toàn thế giới, Kamiokande 2 chỉ phát hiện 11, nhưng bên phải của bạn, SN 1987A là siêu tân tinh được ghi nhận duy nhất có thể quan sát được neutrino liên quan đến nó.
Trưởng khoa

4
Nguyên nhân dẫn đến sự bi quan trong việc phát hiện siêu tân tinh của GW là nếu siêu tân tinh này gần 1000 lần so với các vụ sáp nhập lỗ đen, biên độ của GW tăng lên 1000, nghe có vẻ khá tốt, nhưng có vấn đề về hiệu quả. Trong trường hợp sáp nhập BH, thế hệ GW là một lộ trình năng lượng quan trọng, nó cho phép các quỹ đạo phân rã. Khi người ta nghĩ rằng có thể có một phát hiện tia gamma với sáp nhập BH, các mô hình đã được tạo ra có thể đưa một số năng lượng nhỏ vào ánh sáng, nhưng ngay cả rất ít năng lượng đi vào bất cứ thứ gì ngoài GW. Không phải như vậy đối với siêu tân tinh-- họ đặt rất nhiều năng lượng vào neutrino.
Ken G

Câu trả lời:


3

Bài viết này về cơ bản dường như để trả lời câu hỏi. Họ trích dẫn từ một nghiên cứu trước đó:

"Mặc dù hiện tại không có CCSNe nào được phát hiện bởi các máy dò sóng hấp dẫn, nhưng các nghiên cứu trước đây chỉ ra rằng mạng máy dò tiên tiến có thể nhạy cảm với các nguồn này ra Đám mây Magellan Lớn (LMC). CCSN sẽ là nguồn đa truyền tin lý tưởng cho aLIGO và AdV, như neutrino và điện từ tương ứng với tín hiệu sẽ được mong đợi. Sóng hấp dẫn được phát ra từ sâu bên trong lõi của CCSNe, có thể cho phép các thông số vật lý thiên văn, như phương trình trạng thái (EOS), được đo từ quá trình tái tạo của tín hiệu sóng hấp dẫn. "

Vì chúng ta biết từ SN1987A rằng neutrino từ siêu tân tinh có thể được phát hiện ở phạm vi đó, nên đó dường như là "có". Sự không chắc chắn lớn nhất dường như là năng lượng sóng hấp dẫn sẽ được phát ra từ siêu tân tinh bao nhiêu và ở tần số nào, phụ thuộc vào sự hiểu biết tương đối chi tiết về cách thức vật chất di chuyển xung quanh trong vụ nổ, một mô phỏng được minh họa trong ( khá tuyệt vời) video trong bài viết.


1
Bài viết hay ngoài những bình luận ác ý xuất hiện BTL.
Rob Jeffries

1
@Rob Jeffries: Thật đau buồn. Không đọc được đến đó
Steve Linton
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.