Новости науки "Русского переплета"
TopList Яндекс цитирования
Русский переплет
Портал | Содержание | О нас | Авторам | Новости | Первая десятка | Дискуссионный клуб | Чат Научный форум
-->
Первая десятка "Русского переплета"
Темы дня:

Президенту Путину о создании Института Истории Русского Народа. |Нас посетило 40 млн. человек | Чем занимались русские 4000 лет назад?

| Кому давать гранты или сколько в России молодых ученых?
Rambler's Top100
Rambler's Top100
Портал | Содержание | О нас | Пишите | Новости | Книжная лавка | Голосование | Топ-лист | Регистрация | Дискуссия
Лучшие молодые
ученые России

Подписаться на новости

АВТОРСКИЕ НАУЧНЫЕ ОБОЗРЕНИЯ

"Физические явления на небесах" | "Terra & Comp" (Геология и компьютеры) | "Неизбежность странного микромира"| "Научно-популярное ревю"| "Биология и жизнь" | Теорфизика для малышей
Семинары - Конференции - Симпозиумы - Конкурсы

НАУКА В "РУССКОМ ПЕРЕПЛЕТЕ"
Проект поддержан Международной Соросовской Программой образования в области точных наук.
Новости из мира науки и техники
The Best of Russian Science and Technology
Страницу курирует проф. В.М.Липунов
"Русский переплет" зарегистрирован как СМИ. Свидетельство о регистрации в Министерстве печати РФ: Эл. #77-4362 от
5 февраля 2001 года. При полном или частичном использовании
материалов ссылка на www.pereplet.ru обязательна.

Тип запроса: "И" "Или"

22.02.2016
15:02

Как были предсказаны первые гравитационные волны

    В 70-е годы, после открытия знаменитого Тейлоровского двойного радипульсара PSR 1913+16, стало ясно что в природе идут реакциии слияния нейтронных звезд:

    NS + NS => BH + GW

    Дело в том, что двойной радиопульсар - система состоящая из двух нейтронных звезд - сближается в точном соответствии с формулой Эйнштейна излучения гравволн, - причем это сближение произойдет за время меньше космологического!

    Кроме того, если мощность грав-волны в других процессах вообще неизвестна, тот здесь все вычисляется с небесно-механической точностью. Кроме того, как однажды я заметил - слияние релятивистских звезд самый мощный процесс во Вселенной!

    Смотрите, давайте возьмем 2 массы, и столкнем их с максимальной скоростью с.

    Мощность этого процесса будет равна

    L = E/tmin ,

    tmin = Rmin/c,

    а минимальный размер Rmin любого тела это его гравитационный радиус:

    Rmin = Rg = 2GM/c2

    Подставляя на школьный манер одно в другое, получаем максимально-возможную светимость процессов во Вселенной: L =c5/G

    .

    Эту мощность Эйнштейн называл естественной светимостью. Но удивительно , что если взять планковскую энергию:

    EPl = (hc5/G)1/2 =1,22·1028 эВ

    и разделить на планковское время:

    tPl = hG/c5 = 5,391 16·10−44 с

    то опять получится естественная светимость! Это обстоятельство я обнаружил еще 80-е годы ( Lipunov, Vulcano Workshop, 1992):

    L_max = EPl / tPl = c5/G

    . !

    (Конечно это не инвариантная величина - но поскольку релятивистские звезды как правило не приближаются к нам по Вселенной с прямолинейными скоростями порядка скорости света, то это не важно).

    Но именно при столкновении релятивистских звезд так и происходит - наиболее компактные тела сталкиваются за минимально возможное время.

    Так стало ясно - что двойные системы - лучший астрофизический источник грав-волн!

    Но вот, какие именно релятивистские звезды наиболее вероятны как источник гравсигнала на детекторе - это было непонятно.

    Понимая, что результат эксперимента LIGO зависит от того на какой частоте будет максимум его чувствительности, мы решили вынести результат нашей работы прямо в её название. Смотрите - частота гравитационной волны излучаемая двойной системой определяется частотой ее обращения.

    По третьему закону Кеплера:

    P2/A3 ~ (M1 +M2)

    Короче говоря, частота - обратный период - прямо пропорциональна корню из суммы масс, и обратно пропорциональная расстоянию между звездами в степени 3/2. В тоже время наименьшее расстояние прямо пропорционально массе (гравитационный радиус Шварцшильда). И получается, что максимальная частота двойной системы будет в момент соприкосновения - слияния компонент:

    Частота ~ 1/(M1 +M2) Поскольку черные дыры могут быть в 10-ки раз массивнее, то и частота их будет в 10 раз ниже, чем у нейтронных звезд. Оценки показывали, что первые события должны лежать в районе 100 - 200 Герц! А не 1500Гц, характерных для нейтронных звезд. То есть гравитационный детектор должен иметь широкую настройку! А это вопрос денег и времени! Например, японцы и немцы, да и все твердотельные приемники первоначально настраивались на килогерцы.

    А из наших расчетов следовало, что нужно 100 Гц.

    Статья в ПАЖ

    Статья в NewAstron

    Статья в MNRAS



    Обозрение "Физические явления на небесах" профессора В.М.Липунова.

Помощь корреспонденту
Кнопка куратора
Добавить новость
Добавить новости
НАУКА В "РУССКОМ ПЕРЕПЛЕТЕ"

Если Вы хотите стать нашим корреспондентом напишите lipunov@sai.msu.ru

 

© 1999, 2000 "Русский переплет"
Дизайн - Алексей Комаров

Rambler's Top100


Rambler's Top100