นักดาราศาสตร์หลายคน: ศักยภาพของการตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วงและนิวตริโนจากซูเปอร์โนวาพร้อมกันคืออะไร

ด้วยความพยายามของทีมaLIGOดาราศาสตร์คลื่นความโน้มถ่วงจึงเป็นความจริง ในขณะเดียวกันเครื่องตรวจจับนิวตริโนเช่นHyperkamiokandeก็มีความไวมากขึ้น

คำถามของฉันคืออะไรโอกาสในการตรวจจับแบบหลอกพร้อมกันของคลื่นความโน้มถ่วงและนิวตริโนจากซุปเปอร์โนวาเดียวกันคืออะไร? เราสามารถเรียนรู้อะไรได้บ้างจากเหตุการณ์เช่นนี้ทั้งเกี่ยวกับซุปเปอร์โนวาและนิวตริโน โดยเฉพาะอย่างยิ่งโอกาสในการประมาณค่าของนิวทริโน่คือเท่าใด

— Rob Jeffries
แหล่งที่มา

อาจมีข้อสังเกตที่น่าสนใจบางอย่างที่เป็นไปได้เช่น (a): รูปร่างของชีพจรคลื่นความโน้มถ่วงบอกอะไรเราเกี่ยวกับ "เตะ" ในการยุบตัวของแกนไม่สมมาตรและ (b): ชีพจรคงไม่โต้ตอบกับอะไรเลย มันออกจากแกนกลางในขณะที่นิวตรอนบางส่วนทำดังนั้นอาจมีคุณสมบัติที่น่าสนใจของโครงสร้างของดาวที่สามารถวัดได้ด้วยวิธีนี้ (ความคิดทั้งสองนี้ขึ้นอยู่กับการรักษาทางวิทยาศาสตร์ป๊อปดังนั้นควรปฏิบัติด้วยความระมัดระวังและแน่นอนว่าฉันคาดว่าการตรวจวัดจะเป็นไปได้ที่ความไวสูงพอ)

— Andy

@Andy Point (a) เป็นเรื่องจริงโดยเฉพาะ เราไม่เคยวัดคลื่นความโน้มถ่วงจากการระเบิดของทรงกลมอย่างหมดจดเนื่องจากคุณต้องใช้เวลาสี่เท่าในการสร้างคลื่น ดังนั้นการตรวจจับคลื่นใด ๆ ที่เกิดขึ้นจำเป็นต้องบ่งชี้ว่าซุปเปอร์โนวานั้นไม่สมมาตรในระดับหนึ่ง ด้วยการสร้างแบบจำลองที่เพียงพอใคร ๆ ก็สามารถคิดออกได้ว่าการระเบิดจะเกิดขึ้นได้อย่างไรเพื่อสร้างคลื่นที่สังเกตได้

— zephyr

@ zephyr AFAIK GWs คาดว่ามาจากซูเปอร์โนวาเนื่องจากการระเบิดคาดว่าจะไม่สมมาตร ในแง่ของความไวในการตรวจจับหลุมดำที่รวมกันนั้นอยู่ห่างออกไป> 1 พันล้านปีแสง ฉันกำลังคิดถึงซูเปอร์โนวาใน M31 มากขึ้นซึ่งอาจจะเกิดขึ้นในอีก 20-30 ปีข้างหน้า แต่ถ้าคุณเขียนคำตอบซึ่งแสดงให้เห็นว่าการมองโลกในแง่ดีของฉันถูกวางผิดที่ฉันคิดว่าฉันจะยกเลิกมัน

— Rob Jeffries

@RobJeffries จริง ๆ แล้วมีเพียง 24 นิวตริโนเท่านั้นที่ตรวจพบจาก 3 นิวตริโนทั่วโลกรวมกัน, Kamiokande 2 ตรวจพบเพียง 11 แต่, SN 1987A ของคุณเป็นซุปเปอร์โนวาที่บันทึกไว้เพียงอย่างเดียวที่จะสังเกตเห็นนิวตริโนที่เกี่ยวข้อง

— Dean

สาเหตุของการมองโลกในแง่ร้ายของการตรวจจับซูเปอร์โนวา GW คือถ้าซุปเปอร์โนวาอยู่ใกล้กับการรวมตัวของหลุมดำ 1,000 เท่าแอมพลิจูดของ GW จะเพิ่มขึ้น 1,000 ซึ่งฟังดูดี แต่มีปัญหาเรื่องประสิทธิภาพ ในกรณีของการควบรวมกิจการ BH การสร้าง GW เป็นเส้นทางพลังงานที่สำคัญจะช่วยให้วงโคจรสลายตัว เมื่อคิดว่าอาจจะมีการตรวจจับรังสีแกมม่าด้วยการควบรวม BH รุ่นที่สร้างขึ้นที่สามารถนำพลังงานขนาดเล็กมาสู่แสงได้ แต่ถึงแม้จะมีพลังงานน้อยมากก็ตาม ไม่ใช่สำหรับซุปเปอร์โนวา - พวกเขาใช้พลังงานมากในนิวตริโน

— Ken G

บทความนี้โดยทั่วไปดูเหมือนว่าจะตอบคำถาม พวกเขาอ้างจากการศึกษาก่อนหน้านี้:

การศึกษาก่อนหน้านี้ชี้ให้เห็นว่าเครือข่ายเครื่องตรวจจับขั้นสูงอาจมีความอ่อนไหวต่อแหล่งข้อมูลเหล่านี้ออกไปยังระบบคลาวด์ Magellanic ขนาดใหญ่ (LMC) CCSN จะเป็นแหล่งที่เหมาะสำหรับการใช้งานหลาย Messenger สำหรับ aLIGO และ AdV ซึ่งคาดว่าจะเป็นนิวตริโนและแม่เหล็กไฟฟ้าคู่กับสัญญาณคลื่นความโน้มถ่วงนั้นถูกปล่อยออกมาจากส่วนลึกของแกนกลางของ CCSNe ซึ่งอาจทำให้พารามิเตอร์ทางดาราศาสตร์เช่นสมการสถานะ (EOS) ถูกสร้างขึ้นใหม่ ของสัญญาณคลื่นความโน้มถ่วง "

เนื่องจากเรารู้จาก SN1987A ที่สามารถตรวจพบนิวตริโนจากซูเปอร์โนวาในช่วงนั้นดูเหมือนว่าจะเป็น "ใช่" ความไม่แน่นอนที่ใหญ่ที่สุดน่าจะเป็นพลังงานคลื่นความโน้มถ่วงที่จะถูกปล่อยออกมาจากซูเปอร์โนวาและความถี่ใดซึ่งขึ้นอยู่กับความเข้าใจที่มีรายละเอียดค่อนข้างมากว่าสสารเคลื่อนที่ไปรอบ ๆ ในการระเบิดอย่างไร วิดีโอที่ค่อนข้างดีเลิศในบทความ

— สตีฟลินตัน
แหล่งที่มา

บทความที่ดีนอกเหนือจากความคิดเห็นที่ผิดปกติที่ปรากฏ BTL

— Rob Jeffries

@ Rob Jeffries: ความเศร้าโศกใช่ ไม่ได้อ่านจนถึงตอนนี้

— Steve Linton