Yerçekimi dalgası arka planı - Gravitational wave background
| Bir serinin parçası |
| fiziksel kozmoloji |
|---|
 |
Yerçekimi dalga arka plan (aynı zamanda GWB ve stokastik arka plan ) bir rastgele yerçekimi dalga yerçekimi dalga tespit deneyleri ile potansiyel olarak tespit edilebilen bir sinyal. Arka plan olması gerekiyordu beri istatistiksel rastgele , henüz sadece böyle açısından araştırılmıştır istatistiksel tanımlayıcılar olarak ortalama , varyans , vb
Stokastik bir arka planın kaynakları
Arka plan için çeşitli potansiyel kaynaklar, her bir kaynağın farklı istatistiksel özelliklere sahip bir arka plan üretmesiyle, ilgili çeşitli frekans bantlarında varsayılır. Stokastik arka planın kaynakları genel olarak iki kategoriye ayrılabilir: kozmolojik kaynaklar ve astrofiziksel kaynaklar.
kozmolojik kaynaklar
Kozmolojik arka planlar, birkaç erken evren kaynağından ortaya çıkabilir. Bu kaynakların bazı örnekleri arasında erken evrendeki zamanla değişen skaler (klasik) alanlar , şişirme parçacıklarından düzenli maddeye enerji transferini içeren şişme sonrası "ön ısıtma" mekanizmaları , erken evrendeki faz geçişleri ( elektrozayıf faz geçişi gibi), kozmik sicimler , vb. Bu kaynaklar daha varsayımsal olsa da, onlardan bir arka plan tespiti, yeni fiziğin önemli bir keşfi olacaktır. Böyle bir enflasyonist arka planın tespiti, erken evren kozmolojisi ve yüksek enerji fiziği üzerinde derin bir etkiye sahip olacaktır .
Astrofizik kaynaklar
Birçok zayıf, bağımsız ve çözülmemiş astrofizik kaynağının karışıklık gürültüsü tarafından üretilen astrofiziksel bir arka plan. Örneğin, yıldız kütleli ikili kara delik birleşmelerinden elde edilen astrofiziksel arka planın, mevcut yer tabanlı yerçekimi dalgası dedektörleri nesli için stokastik arka planın önemli bir kaynağı olması bekleniyor. LIGO ve Virgo dedektörleri, bu tür kara delik birleşmelerinden kaynaklanan bireysel yerçekimi dalgası olaylarını zaten tespit etti. Bununla birlikte, dedektörlerde rastgele görünen bir gürültü uğultu oluşturacak, bireysel olarak çözülemeyecek bu tür birleşmelerin büyük bir popülasyonu olacaktır. Tek tek çözülemeyen diğer astrofiziksel kaynaklar da bir arka plan oluşturabilir. Örneğin, evriminin son aşamasında yeterince kütleli bir yıldız çökerek ya bir kara delik ya da bir nötron yıldızı oluşturacaktır - bu tür oluşumlara, yerçekimi dalgalarına yol açabilecek patlayıcı bir süpernova olayının son anlarındaki hızlı çöküşte. teorik olarak serbest bırakılabilir. Ayrıca, hızla dönen nötron yıldızlarında, yerçekimi dalgalarının emisyonu tarafından yönlendirilen bütün bir kararsızlık sınıfı vardır.
Kaynağın doğası ayrıca sinyalin hassas frekans bandına da bağlıdır. LIGO ve Virgo gibi mevcut zemin tabanlı deneyler , yaklaşık 10 Hz ila 1000 Hz arasındaki ses frekans bandındaki yerçekimi dalgalarına duyarlıdır. Bu bantta, stokastik arka planın en olası kaynağı, ikili nötron yıldızı ve yıldız kütleli ikili kara delik birleşmelerinden elde edilen astrofiziksel bir arka plan olacaktır.
Tespit etme
11 Şubat 2016'da LIGO ve Virgo işbirlikleri, yerçekimi dalgalarının ilk doğrudan tespitini ve gözlemini Eylül 2015'te duyurdu. Bu durumda, iki kara delik, tespit edilebilir yerçekimi dalgaları üretmek için çarpışmıştı. Bu, bir GWB'nin potansiyel tespiti için ilk adımdır.