“ ใครเห็น” การควบรวมกิจการของดาวนิวตรอนไบนารีก่อน? ลำดับเหตุการณ์คืออะไร (GRB / GW170817)


15

ฉันกำลังพยายามอ่านMulti-messenger Observations ของ Binary Neutron Star Mergerตัวอักษร OPEN Access ApJ 848: L12 (59pp) 2017 20 ตุลาคมhttps://doi.org/10.3847/2041-8213/ aa91c9และรับความรู้สึกถึงลำดับเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นเนื่องจากคลื่นความโน้มถ่วงและรังสีแกมม่าที่ระเบิดขึ้นมาถึงโลกเวลาประมาณ 12:41 UTC 2017-Aug-17

ดูเหมือนจะมีห้าเครื่องมือที่เกี่ยวข้องในการตรวจจับและกำหนดทิศทางแรก LIGO-Hanford และ LIGO-ลิฟวิงสตัน , ราศีกันย์ , แฟร์ GBMและINTEGRAL สามคนแรกเป็นเครื่องตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วงและสองคนสุดท้ายเป็นกล้องโทรทรรศน์รังสีแกมม่าในวงโคจรโลก รูปที่ 2 ของกระดาษ (ส่วนหนึ่งของที่แสดงด้านล่าง) ให้อินโฟกราฟิกเต็มไปด้วยความหนาแน่นของการสังเกตการณ์ในช่วงต้น ที่มุมบนซ้ายเราสามารถเห็นสิ่งที่แทรกเข้าไปซึ่งมีช่วงเวลาจากสิบสองวินาทีก่อนการควบรวมระหว่างทางลาดของคลื่นความโน้มถ่วง (GW) ในความถี่จนถึงหกวินาทีหลังจากนั้นซึ่งตรวจพบรังสีแกมมาส่วนใหญ่ (GRB)

การรวมกันของ GW และ GRB ทำให้เกิดเหตุการณ์ต่อเนื่องที่เรียกใช้การสังเกตการณ์ทั่วโลกเพื่อค้นหาเหตุการณ์ในสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าที่เหลือทั้งหมดจากวิทยุผ่านการมองเห็นและรังสียูวีถึงรังสีเอกซ์ มีการตรวจสอบสตรีมข้อมูล Neutrino ด้วย

คำถาม:ฉันต้องการถามเกี่ยวกับลำดับเหตุการณ์การแจ้งเตือนและการวิเคราะห์อัตโนมัติและด้วยตนเองอย่างรวดเร็วของข้อมูล GW และ GRB ซึ่งเรียกใช้การแจ้งเตือน เครื่องตรวจจับหรือการรวมกันครั้งแรกที่ "เห็น" เหตุการณ์เป็นเหตุการณ์ที่ถูกตั้งค่าสถานะบางอย่าง? มีใครทำให้เกิดการวิเคราะห์อย่างรวดเร็วของอีกฝ่ายหรือไม่? การแจ้งเตือนอัตโนมัติเหล่านี้ทำให้ซอฟต์แวร์วิเคราะห์ซ้ำหรือข้อความ SMS ไปยังโทรศัพท์มือถือหลายพันเครื่องกระตุ้นให้ทุกคนนั่งที่สถานีงานหรือไม่


ด้านล่าง:รูปที่ 2 (บางส่วน) แสดงช่วงเวลาก่อนและหลังชั่วโมงและวันหลัง (มาตราส่วนลอการิทึม) ข้อมูล GW และ GRB ถูกใช้ (ดูรูปที่ 1) เพื่อเริ่มค้นหาส่วนที่เหลือของการค้นหาทางแม่เหล็กไฟฟ้า

ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่

ด้านล่าง:รูปที่ 1 แสดงการโลคัลไลซ์เซชันที่ทำจากชุดตรวจจับ GW และ GRB ที่แตกต่างกัน

ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่

คำตอบ:


18

เริ่มต้นทริกเกอร์แฟร์สามารถพบได้ที่นี่และลำดับต่อไปของการแจ้งเตือนที่ถูกส่งออกมาจากการทำงานร่วมกัน LIGO วิทยาศาสตร์ / ราศีกันย์ร่วมมือ (LVC) และผู้สังเกตการณ์แม่เหล็กไฟฟ้าต่าง ๆ ดังต่อไปนี้ขึ้นกับเหตุการณ์ที่สามารถพบได้ในที่เก็บวงกลม GCN ที่นี่ นี่ไม่ได้ให้เรื่องราวทั้งหมดเกี่ยวกับช่วงเวลาของเหตุการณ์ แต่เป็นการเริ่มต้นที่ดีและกระดาษ "Multimessenger" ที่เชื่อมโยงนั้นค่อนข้างครอบคลุมในการให้เรื่องราวที่สมบูรณ์

ดังแสดงในรูปสัญญาณมาถึงครั้งแรกในเครื่องตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วงโดยมีรังสีแกมมามาถึง Fermi และ INTEGRAL ประมาณ 1.7 วินาทีหลังจากเวลาการควบรวมที่สังเกตได้ อย่างไรก็ตามซอฟต์แวร์การวิเคราะห์ออนไลน์บนกระดาน Fermi นั้นเป็นเครื่องหมายที่รวดเร็วที่สุดในการตรวจจับการระเบิดและสร้างทริกเกอร์อัตโนมัติเพียง 14 วินาทีหลังจากสัญญาณมาถึง (ฉันไม่ทราบรายละเอียดภายในเพิ่มเติมของการเรียกใช้ Fermi วิธีแจ้งเตือน รับการส่งถึงผู้คนหรือสิ่งที่ต้องดำเนินการด้วยตนเองในภายหลัง) ภายในเวลาน้อยกว่า 7 นาทีซอฟต์แวร์อัตโนมัติออนไลน์ค้นหาสัญญาณคลื่นความโน้มถ่วงโดยใช้เทมเพลตการเชื่อมต่อแบบไบนารีขนาดกะทัดรัด (ดูบทความนี้และบทความนี้) ผลิตผู้สมัครโดยใช้ข้อมูลจากเครื่องตรวจจับ LIGO Hanford เพียงอย่างเดียว (ข้อมูล LIGO Livingston ถูกคัดค้านโดยอัตโนมัติโดยซอฟต์แวร์เนื่องจากการปรากฏตัวของความผิดพลาด [รูปที่ 2 ของเอกสารนี้ ] และข้อมูลราศีกันย์ยังไม่ได้แพร่กระจายไปยังสถานที่ โดยที่การวิเคราะห์ทำงาน) - สิ่งนี้จะแจ้งเตือนโดยอัตโนมัติ (ผ่านอีเมลหรือข้อความ) ผู้คนจำนวนมากใน LVC ว่ามีบางสิ่งที่น่าสนใจเกิดขึ้น น้อยกว่า 10 วินาทีหลังจากผู้สมัครคลื่นความโน้มถ่วงได้รับการบันทึกรหัสอัตโนมัติที่เรียกว่า RAVEN (ดูตัวอย่างเช่นส่วนที่ 4.1 ของบทความนี้) ตั้งข้อสังเกตเกี่ยวกับความบังเอิญระหว่างทริกเกอร์แฟร์กับผู้สมัครคลื่นความโน้มถ่วง หลังจากได้รับการแจ้งให้ทราบถึงทริกเกอร์คลื่นความโน้มถ่วงคนหลายคนใน LVC ได้เริ่มการประชุมทางโทรศัพท์และเริ่มต้นดูข้อมูลด้วยตนเองและเห็นสัญญาณที่ชัดเจนเหมือนเจี๊ยบในการแสดงข้อมูลความถี่เวลา ประมาณ 33 นาทีหลังจากทริกเกอร์คลื่นความโน้มถ่วงและ 40 นาทีหลังจากสัญญาณมาถึงก็มีการตัดสินใจ (ผู้คนมีส่วนเกี่ยวข้อง) ในการประกาศ (รายการแรกในรายการ GCN ที่นี่ ) ว่ามีการเรียกแกมมา - รังสีแกมมาร่วมกับแฟร์ ทริกเกอร์คลื่นแรงโน้มถ่วง

เกี่ยวกับเวลาที่สัญญาณมาถึงเครื่องตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วงต่าง ๆ : มาถึงที่ราศีกันย์ก่อนตามด้วยเครื่องตรวจจับ LIGO Livingston และสุดท้ายที่เครื่องตรวจจับ LIGO Hanford


วานนี้ว่าชนิดของคำตอบผมก็หวังว่าสำหรับ! มีความชัดเจนรัดกุมและมีแหล่งข้อมูลที่ดี ขอบคุณที่รวบรวมทั้งหมดนี้ไว้ในรูปแบบที่อ่านง่าย! ตอนนี้ (ยกตัวอย่าง) ฉันเข้าใจดียิ่งขึ้นว่ากระดาษที่ใช้ในการควบคุมการพูดคุยเกี่ยวกับการปรากฏตัวของความผิดพลาดนั้นเป็นอย่างไร
uhoh

1
@uhoh ขอบคุณ เห็นได้ชัดว่ามีเรื่องราวมากขึ้นหลังจากการสำรวจคลื่นรังสีแกมม่าและคลื่นความโน้มถ่วงครั้งแรกและหวังว่ากระดาษ "Multimessenger" จะให้ความคิดที่ดีว่าเกิดอะไรขึ้น (แม้ว่าฉันแน่ใจว่าผู้คนที่เกี่ยวข้องกับการติดตามคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ข้อมูลเชิงลึกที่น่าสนใจเกี่ยวกับวิธีที่สิ่งต่าง ๆ เกิดขึ้นสำหรับพวกเขาเช่นที่นี่และที่นี่ )
Matt Pitkin

มันเยี่ยมมาก นักดาราศาสตร์เป็นคนจริง! :-) ดังนั้นการค้นหาจึงอยู่ในรูปแบบ 3 มิติ - ในกรณีนี้ "ระยะทางส่องสว่าง" คือ (พูดคร่าว ๆ ) พารามิเตอร์ของแบบจำลองที่สะท้อนถึงการปรับขนาดโดยรวม (ขนาด) ของสายพันธุ์หรือไม่
uhoh

1
@uhoh ใช่การค้นหาแม่เหล็กไฟฟ้าที่ตามมามักใช้ข้อมูล 3 มิติ (ตำแหน่งท้องฟ้า & ระยะส่องสว่าง) จากการสังเกตคลื่นความโน้มถ่วง (การค้นหา GW นั้นครอบคลุมพื้นที่พารามิเตอร์ 9D หากคุณถือว่าดาวไม่หมุนและขึ้น เพิ่มอีก 6 มิติหากคุณใส่ส่วนประกอบการหมุน) สำหรับสัญญาณคลื่นความโน้มถ่วงคุณถูกต้องว่าระยะทางความส่องสว่างส่องสเกลความกว้างของสัญญาณโดยตรงด้วยการปรับสเกล 1 / d แอมพลิจูดนั้นยังถูกย่อส่วนด้วยสิ่งที่เรียกว่ามวลเจี๊ยบ แต่ก็สามารถวัดได้อย่างแม่นยำผ่านการวิวัฒนาการเฟสของสัญญาณ
Matt Pitkin

ตกลงขอบคุณสำหรับการติดตาม!
uhoh
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.