Таталцлын долгион 2015 онд Эйнштейний Харьцангуйн ерөнхий онолоор зуун жил таамагласны дараа 1916 онд анх удаа шууд илрүүлсэн. Гэвч тасралтгүй, бага давтамжтай Таталцлын хүч-долгионы дэвсгэр (GWB) нь бүхэлдээ байдаг гэж үздэг Орчлон ертөнц Одоогоор шууд илрээгүй байна. Хойд Америкийн Наногерц ажиглалтын төвийн судлаачид Таталцлын долгион (NANOGrav) саяхан "Таталцлын долгионы дэвсгэр (GWB)" байж болох бага давтамжийн дохиог илрүүлсэн тухай мэдээлсэн.
1916 онд Эйнштейний дэвшүүлсэн харьцангуйн ерөнхий онол нь хэт шинэ од эсвэл нэгдэх зэрэг сансрын томоохон үйл явдлуудыг урьдчилан таамаглаж байна. хар нүхнүүд үйлдвэрлэх ёстой таталцлын долгион дамжуулан тархдаг Орчлон ертөнц. Дэлхий усаар угааж байх ёстой таталцлын долгион бүх чиглэлээс байнга ирдэг боловч тэдгээр нь дэлхий дээр хүрэх үедээ маш сул дорой болдог тул тэдгээр нь илрээгүй байдаг. 2015 онд LIGO-Virgo баг амжилттай илрүүлж байхад таталцлын долгионыг шууд илрүүлэхэд зуун орчим жил зарцуулсан. таталцлын долгион хоёрыг нэгтгэсний улмаас үйлдвэрлэсэн хар нүхнүүд Дэлхийгээс 1.3 тэрбум гэрлийн жилийн зайд байрладаг (1). Энэ нь мөн илэрсэн долгион нь 1.3 тэрбум жилийн өмнө болсон сансар огторгуйн үйл явдлын талаарх мэдээллийг агуулсан гэсэн үг юм.
2015 онд анх илрүүлснээс хойш сайн тоо таталцлын долгион өнөөг хүртэл бүртгэгдсэн байна. Тэдний ихэнх нь хоёрыг нэгтгэсэнтэй холбоотой байв хар нүхнүүд, цөөхөн нь хоёр нейтрон од мөргөлдсөнөөс болсон (2). Бүгдийг илрүүлсэн таталцлын долгион Одоогийн байдлаар хоёртын хосын улмаас үүссэн эпизодик байсан хар нүхнүүд эсвэл нейтрон одод эргэлдэж, нийлж эсвэл хоорондоо мөргөлддөг (3) ба өндөр давтамжтай, богино долгионы урттай (миллисекундын мужид) байсан.
Гэсэн хэдий ч олон тооны эх үүсвэртэй байх боломжтой байдаг таталцлын долгион дахь Орчлон ертөнц тиймээс олон таталцлын долгион өнцөг булан бүрээс хамтдаа Орчлон ертөнц Дэлхийг байнга дайран өнгөрч, дэвсгэр эсвэл чимээ шуугиан үүсгэж болно. Энэ нь тасралтгүй, санамсаргүй, бага давтамжийн жижиг долгион байх ёстой. Үүний зарим хэсэг нь бүр Big Bang-аас үүссэн байж магадгүй гэж үздэг. Дуудсан Таталцлын хүч-долгионы дэвсгэр (GWB), энэ нь одоогоор илрээгүй байна (3).
Гэхдээ бид нээлтийн ирмэг дээр байж магадгүй гэж Хойд Америкийн Наногерц ажиглалтын төвийн судлаачид Таталцлын долгион (NANOGrav) нь "Таталцлын долгионы дэвсгэр (GWB)" байж болох бага давтамжийн дохиог илрүүлсэн тухай мэдээлсэн. (4,5,6).
илрүүлсэн LIGO-virgo багийн ялгаатай таталцлын долгион бие даасан хосуудаас хар нүхнүүд, NANOGrav баг нь тууштай, чимээ шуугиантай, 'хосолсон' шинж чанарыг эрэлхийлсэн. таталцлын долгион маш урт хугацаанд тоо томшгүй олон хүн бүтээсэн хар нүхнүүд дахь Орчлон ертөнц. "Маш урт долгионы урт"-д анхаарлаа хандуулсан. таталцлын долгион "Таталцлын долгионы спектр"-ийн нөгөө төгсгөлд.
Гэрлийн болон бусад цахилгаан соронзон цацрагуудаас ялгаатай нь таталцлын долгионыг дурангаар шууд ажиглах боломжгүй юм.
NANOGrav баг сонгосон миллисекунд урт хугацааны тогтвортой байдалтайгаар маш хурдан эргэдэг пульсарууд (MSPs). Таталцлын долгионоор өөрчлөгдөх ёстой эдгээр импульсуудаас гэрлийн тогтмол хэв маяг байдаг. Энэхүү санаа нь хэт тогтвортой миллисекунд пульсар (MSP)-ийн ансамблийг ажиглаж, хянаж, дэлхий дээр дохио ирэх цаг хугацааны харилцан уялдаатай өөрчлөлтийг бий болгох явдал байв.Galaxy-хэмжээтэй” таталцлын долгионы мэдрэгчийг өөрсдийнхөө хүрээнд Галактик. Тус багийнхан ийм пульсарын 47-г судалснаар пульсарын цаг хугацааны массив бүтээжээ. Аресибо ажиглалтын төв болон Ногоон банкны телескоп байв радио хэмжилт хийхэд ашигладаг телескопууд.
Одоогийн байдлаар олж авсан мэдээллийн багцад 47 MSP болон 12.5 жилийн ажиглалт багтсан болно. Үүн дээр үндэслэн GWB-ийг шууд илрүүлэхийг эцэслэн батлах боломжгүй боловч илэрсэн бага давтамжийн дохио нь үүнийг маш ихээр харуулж байна. Магадгүй дараагийн алхам нь массивт илүү олон пульсар оруулах, мэдрэмжийг нэмэгдүүлэхийн тулд тэдгээрийг удаан хугацаагаар судлах явдал байж болох юм.
судлахын тулд Орчлон ертөнцЭрдэмтэд зөвхөн гэрэл, рентген туяа гэх мэт цахилгаан соронзон цацрагаас хамааралтай байсан. радио долгион гэх мэт. Цахилгаан соронзон цацрагтай огт хамааралгүй, 2015 онд таталцлын хүчийг илрүүлсэн нь эрдэмтдэд селестиел биетүүдийг судалж, ойлгох шинэ боломжийг нээж өгсөн юм. Орчлон ертөнц ялангуяа цахилгаан соронзон одон орон судлаачдад үл үзэгдэх селестиел үйл явдлууд. Цаашилбал, цахилгаан соронзон цацрагаас ялгаатай нь таталцлын долгион нь матертай харьцдаггүй тул тэдгээрийн гарал үүсэл, эх сурвалжийн талаархи мэдээллийг ямар ч гажуудалгүйгээр тээвэрлэдэг.(3)
Таталцлын долгионы дэвсгэрийг (GWB) илрүүлэх нь боломжийг улам өргөжүүлнэ. Тэр ч байтугай Big Bang-аас үүссэн долгионыг илрүүлэх боломжтой болж магадгүй бөгөөд энэ нь бидэнд гарал үүслийг ойлгоход тусална Орчлон ертөнц илүү сайн аргаар.
***
DOI: https://doi.org/10.29198/scieu/2101121
***
Ашигласан материал:
- Castelvecchi D. and Witze A., 2016. Эйнштейний таталцлын долгион эцэст нь олдлоо. Байгалийн мэдээ 11 оны 2016-р сарын XNUMX. DOI: https://doi.org/10.1038/nature.2016.19361
- Castelvecchi D., 2020. Таталцлын долгионы 50 үйл явдал орчлон ертөнцийн талаар юуг илчилдэг вэ? Байгалийн мэдээ 30 оны 2020-р сарын XNUMX-нд нийтлэгдсэн. DOI: https://doi.org/10.1038/d41586-020-03047-0
- LIGO 2021. Таталцлын долгионы эх үүсвэр ба төрөл. Онлайнаар авах боломжтой https://www.ligo.caltech.edu/page/gw-sources 12 оны 2021-р сарын XNUMX-нд хандсан.
- NANOGrav хамтын ажиллагаа, 2021. NANOGrav бага давтамжийн таталцлын долгионы дэвсгэр дэвсгэрийн боломжит "анхны зөвлөмж"-ийг оллоо. Онлайнаар авах боломжтой http://nanograv.org/press/2021/01/11/12-Year-GW-Background.html 12 оны 2021-р сарын XNUMX-нд хандсан
- NANOGrav хамтын ажиллагаа 2021. Хэвлэлийн мэдээлэл – NANOGrav мэдээллийн 12.5 жилийн хугацаанд таталцлын долгионы дэвсгэрийг хайж байна. 11 оны нэгдүгээр сарын 2021. Онлайнаар авах боломжтой http://nanograv.org/assets/files/slides/AAS_PressBriefing_Jan’21.pdf
- Arzoumanian Z., et al 2020. The NANOGrav 12.5 yr Data Set: Search for an Isotropic Stochastic Gravitational-wave Background. Astrophysical Journal Letters, боть 905, Дугаар 2. DOI: https://doi.org/10.3847/2041-8213/abd401
***
’){kind=link}