Trước tiên, ai đã nhìn thấy sự hợp nhất của sao neutron nhị phân? Chuỗi sự kiện là gì? (GRB / GW170817)


14

Tôi đang cố gắng đọc các Quan sát đa sứ giả của Ngôi sao neutron nhị phân Sáp nhập "diễn viên hàng ngàn" OPEN Truy cập thư ApJ 848: L12 (59pp), ngày 20 tháng 10 năm 2017 https://doi.org/10,3847/2041-8213/ aa91c9 và có cảm giác về chuỗi sự kiện diễn ra khi sóng hấp dẫn và tia gamma bùng phát tới Trái đất vào khoảng 12:41 UTC 2017 -17 tháng 8.

Dường như có năm công cụ liên quan đến việc phát hiện và xác định hướng đầu tiên; LIGO-Hanford và LIGO-Livingston , VIRGO , Fermi-GBMINTEGRAL . Ba cái đầu tiên là máy dò sóng hấp dẫn và hai cái cuối cùng là kính viễn vọng tia gamma trên quỹ đạo Trái đất. Hình 2 của bài báo (một phần trong đó được hiển thị bên dưới) cung cấp một infographic dày đặc về các quan sát ban đầu. Ở phía trên bên trái, người ta có thể thấy một hình nhỏ kéo dài từ mười hai giây trước khi sáp nhập trong tần số sóng hấp dẫn (GW), đến sáu giây sau, nơi phát hiện phần lớn vụ nổ tia gamma (GRB).

Bằng cách nào đó, sự kết hợp giữa GW và GRB tạo ra một chuỗi các sự kiện đã kích hoạt một chiến dịch quan sát trên toàn thế giới để tìm kiếm sự kiện trong tất cả các phổ điện từ còn lại từ radio qua tia nhìn thấy và tia UV đến tia X. Luồng dữ liệu neutrino cũng được kiểm tra.

Câu hỏi: Tôi muốn hỏi về chuỗi sự kiện, cảnh báo và phân tích thủ công và tự động nhanh chóng dữ liệu GW và GRB đã kích hoạt cảnh báo. Máy dò hoặc kết hợp nào đầu tiên "thấy" sự kiện là một loại sự kiện được gắn cờ? Có phải một kích hoạt một phân tích nhanh chóng khác? Những cảnh báo tự động này có kích hoạt phần mềm để phân tích lại, hoặc tin nhắn văn bản SMS tới hàng ngàn điện thoại di động khiến mọi người ngồi xuống tại trạm làm việc của họ không?


bên dưới: Hình 2 (một phần) hiển thị dòng thời gian giây trước và giờ và ngày sau (thang đo logarit). Dữ liệu GW và GRB đã được sử dụng (xem Hình 1) để bắt đầu tìm kiếm phần còn lại của tìm kiếm điện từ.

nhập mô tả hình ảnh ở đây

bên dưới: Hình 1 cho thấy các nội địa hóa được thực hiện từ các bộ phát hiện GW và GRB khác nhau.

nhập mô tả hình ảnh ở đây

Câu trả lời:


18

Có thể tìm thấy trình kích hoạt Fermi ban đầu ở đây và chuỗi cảnh báo sau đây được gửi bởi Cộng tác khoa học LIGO / Cộng tác Virgo (LVC) và các nhà quan sát điện từ khác nhau theo dõi sự kiện có thể được tìm thấy trong kho lưu trữ vòng tròn GCN tại đây . Điều này không hoàn toàn đưa ra toàn bộ câu chuyện về dòng thời gian của các sự kiện, nhưng là một khởi đầu tốt và bài báo "Nhiều người" được liên kết khá toàn diện trong việc đưa ra câu chuyện hoàn chỉnh.

Như trong hình, tín hiệu đến đầu tiên trong các máy dò sóng hấp dẫn, với các tia gamma đến Fermi và INTEGRAL khoảng 1,7 giây sau thời gian sáp nhập quan sát được. Tuy nhiên, phần mềm phân tích trực tuyến Fermi trên tàu nhanh nhất không phát hiện ra vụ nổ và tạo ra trình kích hoạt tự động chỉ 14 giây sau khi tín hiệu đến (Tôi không biết thêm chi tiết nội bộ nào về việc kích hoạt Fermi, cách cảnh báo được gửi cho mọi người, hoặc những can thiệp thủ công tiếp theo là bắt buộc). Trong vòng hơn 7 phút, phần mềm tự động trực tuyến tìm kiếm tín hiệu sóng hấp dẫn bằng cách sử dụng các mẫu kết hợp nhị phân nhỏ gọn (xem, bài báo nàybài báo này) đã tạo ra một ứng cử viên chỉ sử dụng dữ liệu từ máy dò LIGO Hanford (dữ liệu LIGO Livingston đã được phần mềm tự động phủ quyết do sự cố xảy ra [Hình 2 của bài báo này ] và dữ liệu Virgo chưa được truyền đến vị trí trong đó phân tích đã được chạy) - điều này sẽ tự động thông báo (qua email hoặc văn bản) một số người trong LVC rằng điều gì đó thú vị đã xảy ra. Chưa đầy 10 giây sau khi ứng cử viên sóng hấp dẫn được ghi lại, một mã tự động được gọi là RAVEN (xem, ví dụ, Mục 4.1 của bài viết này) lưu ý sự trùng hợp về thời gian giữa bộ kích hoạt Fermi và ứng cử viên sóng hấp dẫn. Sau khi được thông báo về bộ kích hoạt sóng hấp dẫn, nhiều người trong LVC đã bắt đầu một cuộc gọi hội nghị và bắt đầu xem dữ liệu theo cách thủ công và thấy tín hiệu giống như tiếng kêu trong các biểu diễn tần số thời gian của dữ liệu. Khoảng 33 phút sau khi kích hoạt sóng hấp dẫn và 40 phút sau khi tín hiệu đến, người ta đã quyết định đưa ra thông báo (mục đầu tiên trong danh sách GCN ở đây ) rằng có một bộ kích hoạt tia gamma Fermi chung và kích hoạt sóng hấp dẫn.

Về thời gian đến tín hiệu tại các máy dò sóng hấp dẫn khác nhau: nó đến đầu tiên tại Virgo, tiếp theo là máy dò LIGO Livingston và cuối cùng là máy dò LIGO Hanford.


Wow, đây chính xác là loại câu trả lời tôi đã hy vọng! Nó hoàn toàn rõ ràng, súc tích, và có nguồn gốc tốt. Cảm ơn bạn đã đặt tất cả những thứ này lại với nhau trong một định dạng dễ đọc như vậy! Bây giờ (ví dụ) tôi hiểu rõ hơn những gì tờ báo nhiều người nói về sự hiện diện của trục trặc.
uhoh

1
@uhoh cảm ơn. Rõ ràng có nhiều câu chuyện hơn sau những lần quan sát sóng gamma và sóng hấp dẫn đầu tiên, và hy vọng bài báo "Nhiều người" đưa ra ý tưởng tốt về những gì đã xảy ra (mặc dù tôi chắc rằng những người tham gia vào các chiến dịch theo dõi điện từ khác nhau có rất nhiều cái nhìn sâu sắc thú vị về cách mọi thứ diễn ra với họ, ví dụ như ở đâyở đây .)
Matt Pitkin

Đó là những điều tuyệt vời; nhà thiên văn học là người thật! :-) Vì vậy, tìm kiếm là 3D - trong trường hợp này "khoảng cách độ sáng" là (nói đại khái) một tham số của mô hình phản ánh tỷ lệ tổng thể (cường độ) của biến dạng?
uhoh

1
@uhoh có, các tìm kiếm điện từ tiếp theo thường sử dụng thông tin 3D (vị trí bầu trời & khoảng cách độ sáng) từ các quan sát sóng hấp dẫn (chính tìm kiếm GW bao phủ không gian tham số 9D nếu bạn cho rằng các ngôi sao không quay và lên đến 6 chiều nữa nếu bạn bao gồm các thành phần quay). Đối với tín hiệu sóng hấp dẫn, bạn có quyền rằng khoảng cách độ sáng trực tiếp chia tỷ lệ biên độ của tín hiệu với tỷ lệ 1 / d. Biên độ cũng được thu nhỏ bởi một thứ gọi là khối chirp, nhưng điều đó có thể được đo chính xác thông qua sự phát triển pha của tín hiệu.
Matt Pitkin

OK, cảm ơn bạn đã theo dõi!
uhoh
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.