¿Qué tan importante es la detección de la fusión de estrellas de neutrones LIGO kilonova?

Tengo que admitir que me quedé anonadado cuando leí esto. A pesar de que había rumores, nada coincidía al ver los datos. Con suerte, este es el primero de muchos, pero incluso si no es así, los físicos debatirán qué significan exactamente todos los detalles observados durante décadas.

Si LIGO hubiera observado un par de estrellas de neutrones fusionándose en un lugar en el cielo donde no pudimos obtener más confirmación, habría sido lo suficientemente emocionante. Para muchos, eso sería más emocionante que las fusiones de agujeros negros. Hemos observado evidencia indirecta de ondas gravitacionales para las fusiones de estrellas de neutrones, exactamente como se predijo. Pero la observación directa real hace una reverencia. Cualquier hipótesis de que la energía fue emitida por otros medios sale directamente por la ventana.

A continuación tenemos la explosión de rayos gamma. Temporizado con la precisión suficiente para decirnos que la onda gravitacional se movió a la misma velocidad que los rayos gamma. La relatividad predice que las ondas gravitacionales se mueven a la velocidad de la luz, porque la velocidad de la luz es una propiedad fundamental de la geometría del espacio-tiempo. Pero uno siempre puede preguntarse qué pasa si el espacio-tiempo tiene un índice efectivo de refracción o algún otro efecto que nunca pensamos tener en cuenta. La observación del estallido de rayos gamma confirma la velocidad de la onda gravitacional y descarta todas esas hipótesis más complejas.

Luego, la observación de rayos gamma en sí. Eso confirma aún más los modelos de cómo funcionan las fusiones de estrellas de neutrones.

Cuando uno piensa que no podría mejorar, llegan los datos ópticos. Creo que esta es la primera observación confirmada fuera del eje de los aviones. Viktor T. Toth publicó algunos diagramas maravillosos que muestran con precisión todos los datos y cómo se alinean. Hay datos para cada espectro que podríamos observar. Todos estos datos deben ser conciliados con precisión con nuestros modelos.

En primer orden, estos datos confirman nuestros modelos. Pero lo que es más es que ha proporcionado una gran cantidad de información más allá de lo que los modelos pueden predecir. Es por eso que los físicos probablemente debatirán durante décadas cómo los modelos más completos pueden explicar completamente las observaciones.

Estoy mucho más emocionado por esto que por el quark top o el Higgs. Esas observaciones llegaron cuando todos las esperaban, y con la cantidad de información sobre esas partículas que esperábamos. Pocas personas pensaron que tendríamos la suerte de observar un evento de fusión de estrellas de neutrones con tanto detalle en 2017.

La observación “multi-messenger” del evento GW170817 es tan importante como parece. Esta es la primera vez que vemos simultáneamente un evento a través de ondas gravitacionales y electromagnéticas.

Por un lado, valida todo lo que el detector LIGO ha estado haciendo hasta la fecha. Este es realmente el estándar de oro: al identificar con éxito el evento de onda gravitacional con un evento visible, ahora sabemos con certeza que el detector hace lo que pensamos que hace, que los eventos de onda gravitacional que detecta son reales y que nuestra interpretación de su los resultados son, de hecho, correctos. (No es que hubiera mucha duda antes, pero esta es una confirmación independiente).

Por otro lado, por primera vez obtenemos nueva información sobre un tipo de evento muy raro: la fusión explosiva de dos estrellas de neutrones, un proceso que es responsable de producir muchos de los elementos más pesados ​​en la tabla periódica.

En mi opinión, este es un hito extremadamente importante, incluso histórico.

De http://iopscience.iop.org/articl

El aspecto más emocionante de este descubrimiento en particular, creo, es que es esencialmente un evento, además de una supernova, que proporciona un proceso observable que puede conducir a la creación de agujeros negros.

Cuando estas dos estrellas de neutrones chocan, envían una onda gravitacional que viaja a la velocidad de la luz. El momento en que la onda llega a la Tierra y es detectado por LIGO es también el mismo momento en que las primeras ondas electromagnéticas visuales generadas por el evento comenzarán a llegar a la Tierra también.

La importancia de esto es que, a diferencia de una onda de luz, una onda gravitacional pasará a través de un objeto sólido, como la Tierra. Entonces, cuando se trata de ondas gravitacionales, no necesita que los detectores LIGO apunten directamente a la fuente para detectarlo inicialmente como lo haría con un telescopio que apuntaría en la dirección de una supernova, ya que realmente está sucediendo.

Básicamente, esta técnica de detección permite a los astrónomos una oportunidad mucho mayor de identificar cuándo comienza un evento tan importante y dónde buscarlo, incluso si los telescopios no apuntan en esa dirección, brindando la oportunidad de observar el proceso, como la creación de Un agujero negro, de principio a fin.

También dice algo sobre el rango de sensibilidad de los detectores LIGO. Hasta ahora, todas las detecciones anteriores eran de fusión de agujeros negros. Las estrellas de neutrones son menos densas / masivas que los agujeros negros, lo que significa que LIGO puede detectar ondas gravitacionales generadas por eventos “menos dramáticos” que la fusión de los agujeros negros. Esto sugiere que cuanto más sensible se puede construir un detector, más probable es que se detecten ondas gravitacionales más débiles. Quién sabe, quizás con el tiempo puedas construir detectores lo suficientemente sensibles como para captar las ondas gravitacionales de prácticamente cualquier evento celestial.

Es increiblemente importante. Es el nacimiento de un nuevo campo de astronomía llamado astronomía de mensajería múltiple , en este caso fotones más ondas de gravedad. Quizás algún día agreguemos neutrinos a esto. No todos los días nacen nuevos campos de astrofísica.

Realmente no puedo decirlo mejor que mi amigo Petri Vaisanen, jefe del Observatorio Astronómico de Sudáfrica que proporcionó espectros clave de seguimiento óptico, lo expresó:

“Imagina toda tu vida que simplemente has mirado el mundo. Hace dos años escuchaste voces provenientes de algún lugar a tu alrededor. Entonces, de repente, ves a alguien hablando. ¿Cuánto más entenderás sobre cómo se ve el mundo cuando los juntas? Eso para mí resume el descubrimiento trascendental e insinúa las posibilidades en el futuro ”.

Lo importante es LIGO: la observación de ondas gravitacionales. Una vez que LIGO comenzó a trabajar, esta observación fue bastante inevitable. Es importante recordar que las observaciones de LIGO aún no se han validado a fondo. El uso de “plantillas” para condicionar los datos entrantes es algo cuestionable. Esta detección es un hito que brinda una confianza considerablemente mayor, pero aún así, espere un momento antes de romper el champán.

Compárelo con Galileo viendo las lunas de Júpiter a través de un telescopio. El elemento realmente importante era el telescopio en sí, no la observación. Estaba abriendo un nuevo campo de investigación que ha llevado a un millón o mil millones de veces más datos importantes. En ese caso, las lunas de Júpiter fueron una gran sorpresa de gran importancia teóricamente, validando el modelo copernicano. Aun así, hoy podemos verlo como una pequeña nota al pie del artículo principal: el telescopio. Del mismo modo, la gran historia aquí es la detección de GW. Esto continuará por décadas. Pronto tendremos detectores de GW mucho mejores y veremos eventos tan teóricamente significativos como las lunas de Júpiter. ¿Cada nueva observación es el “evento del siglo”? No seas ridículo Eso es solo una exageración. Pero la detección de GW, este nuevo método de observación, eso es realmente importante.

Considere el mercado de valores, como lo es hoy: haciendo nuevos máximos. ¡Hay momentos en que unos días consecutivos, el mercado es más alto que nunca! Suena como un gran problema, ¿verdad? Pero no, el factor importante es que es un mercado alcista en curso. ¡Podría establecer algunas docenas de nuevos máximos en un solo día! Pero es extremadamente equivocado centrarse en cada uno, individualmente, como una gran noticia.

La gran noticia es que LIGO funciona (aparentemente). Habrá docenas de observaciones interesantes en la próxima década. Cada uno, individualmente, no es tan importante. Especialmente no cuando simplemente confirma una física ya bien respaldada.

Parece probar que la Velocidad de las ondas gravitacionales es la misma que la Velocidad de la luz, a menos que eso no sea lo que realmente se está detectando. Lo que sabemos con certeza es que todo lo que pasa por el detector activa el interferómetro. Eso no es exactamente lo mismo que detectar una Onda Gravitacional, aunque es cierto que hasta ahora, estaba preparado para tomarlo al pie de la letra. Por supuesto, ahora se requiere una explicación alternativa si no se acepta esta interpretación. Sin embargo, esto está lejos de ser lo único en física de partículas que requiere una explicación. Todavía no tenemos una teoría aceptada sobre lo que realmente es Gravity, y GR todavía está en mi opinión basado en suposiciones falsas.

En general, estoy bastante satisfecho con la explicación de las estrellas de neutrones, y en términos de desarrollos teóricos recientes sobre la formación de pares binarios, no parece nada probable que se formen estrellas de neutrones binarias a raíz de una supernova. Estoy mucho menos contento con la explicación de la producción de metales pesados. Neutrones Las estrellas no tendrían estructura nuclear. Estoy desconcertado de cómo alguien llega a la conclusión de que su simple colisión produciría oro y platino. Mi punto de vista en esta etapa es que las estrellas de neutrones son parte de la supernova original que ha sido “congelada” por la gravedad y ahora se ha descongelado parcialmente debido a la destrucción de gran parte del momento angular, permitiendo así que el proceso original se extienda al núcleo “congelado”.

Mi problema se deriva esencialmente del hecho de que no creo que Supernova sean estrellas colapsadas o que puedan existir agujeros negros relativistas. Tengo explicaciones alternativas de ambos. Pensaría en la producción de una serie completa de partículas de neutrones que son mucho más masivas, así como varios tipos diferentes de fotones y rayos gamma, que considero que tienen una estructura distinta. Cualquier explicación alternativa debería basarse en una “onda” o ondas de partículas masivas que pasan a través del aparato a una velocidad cercana a la de la luz y que estas partículas deben derivarse de alguna manera del evento original. Sin embargo, es más que posible que se esté generando radiación secundaria de alguna manera debido a la interacción con la atmósfera de la Tierra. Claramente, sin embargo, este no es el tipo de noticias que esperaba o esperaba, pero sin embargo debe considerarse como un progreso. Sin embargo, sugeriría encarecidamente que intentemos evitar adelantarnos, especialmente en términos de validación de GR.

Extremadamente importante:

  • Es la primera kilonova jamás observada.
  • Es la primera fusión de estrellas de neutrones y neutrones que se haya observado.
  • Finalmente confirmó que las fusiones de estrellas de neutrones y neutrones crean kilonovas.
  • Finalmente confirmó que las fusiones de estrellas de neutrones y neutrones y las ráfagas cortas de rayos gamma están realmente conectadas.
  • Nos muestra cómo se crean elementos pesados ​​(como el oro y el uranio) en el Universo y cómo se distribuyen nuevamente al espacio.
  • Confirma que nuestros modelos teóricos funcionan, ¡en realidad muy bien!
  • Confirma que las detecciones de ondas gravitacionales son realmente ciertas (no es que haya habido muchas dudas)
  • Y finalmente: muestra qué tan bien conectada está la comunidad astronómica y qué tan rápido puede reaccionar ante la aparición repentina de objetos extraños (por ejemplo, una kilonova).

No he tenido muchas oportunidades de leer sobre esto, así que estoy trabajando con fragmentos. Aparte del temible portmanteau “kilonova”, me hizo cosquillas con este anuncio. Este es un descubrimiento sorprendente desde muchos puntos de vista diferentes. Atar un evento de onda gravitacional a un evento visible, eso es algo que nunca pensé que sucedería. Parece que tenemos una observación sólida de una fusión de estrellas de neutrones, con muchos datos buenos.

Pasará un tiempo antes de que pueda manejar esto, pero estoy muy contento de estar viviendo en un momento en que podemos observar tales cosas. Esto es tan maravilloso como se pone.

Demuestra que la velocidad de la gravitación es igual a la velocidad de la luz.

También demuestro la utilidad de la astronomía gravitacional o los telescopios gravitacionales.

También rasca esa picazón que deberían salir y decir la Verdad … 🙂 que lo que observan es en realidad potenciales gravitacionales retardados que imitan la dinámica de colisión en lugar de las ondas gravitacionales.

Uno puede simplemente hacer coincidir la dinámica temporal observada visible (o rayos UV o rayos gamma) con las llamadas ondas gravitacionales para concluir que NO SON ONDAS. No son la respuesta natural del espacio (tiempo) a una función Delta (colisión). En realidad, son la observación de la dinámica a través de la lente de la gravitación. Simple como eso. ¡Es hora de que las personas de LIGO entiendan la física y se aclaren!

Por el momento, no es importante en absoluto. Simplemente aprendimos un poco más sobre cómo funciona el universo. Actualmente no existe un uso práctico para detectar la gravedad de las estrellas que colisionaron hace un millón de años.

Sin embargo, es realmente difícil saber a dónde puede llevar este tipo de investigación. Nadie sabía qué uso conducir un imán sobre unos cables de cobre conduciría, y ahora todos usan electricidad. Entonces quién sabe. Puede conducir a cambios en el mundo anti-gravedad, unidades de distorsión de galaxias, o absolutamente a ninguna parte. No sabremos qué hay hasta que miremos.

No es importante en absoluto. Sin embargo, es muy interesante.

¿Por qué no es importante? Bueno, piénsalo … ¿qué vas a hacer exactamente con esta información descubierta?

Y tenga en cuenta que este descubrimiento es, de hecho, una hipótesis. Puede explicar algunas cosas interesantes sobre nuestro universo, pero no es un hecho comprobado.

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