Անորոշության ալիքներ

Այս տարվա հունվարին հաղորդվեց, որ LIGO աստղադիտարանը գրանցել է, հնարավոր է, երկու նեյտրոնային աստղերի միաձուլման երկրորդ իրադարձությունը։ Այս տեղեկությունը հիանալի է թվում ԶԼՄ-ներում, սակայն շատ գիտնականներ սկսում են լուրջ կասկածներ ունենալ ձևավորվող «գրավիտային ալիքային աստղագիտության» հայտնագործությունների հավաստիության վերաբերյալ։

2019 թվականի ապրիլին Լուիզիանայի Լիվինգսթոն քաղաքում LIGO դետեկտորը հայտնաբերել է Երկրից մոտ 520 միլիոն լուսատարի հեռավորության վրա գտնվող օբյեկտների համակցություն: Հենֆորդում միայն մեկ դետեկտորով արված այս դիտարկումը ժամանակավորապես անջատվել է, և Կույսը չի գրանցել այդ երևույթը, բայց, այնուամենայնիվ, այն համարել է երևույթի բավարար ազդանշան։

Ազդանշանի վերլուծություն GW190425 ցույց տվեց երկուական համակարգի բախումը, որի ընդհանուր զանգվածը 3,3 - 3,7 անգամ Արեգակի զանգվածից է (1): Սա ակնհայտորեն ավելի մեծ է, քան այն զանգվածները, որոնք սովորաբար նկատվում են Ծիր Կաթինի երկուական նեյտրոնային աստղային համակարգերում, որոնք ունեն 2,5-ից 2,9 արեգակնային զանգված: Ենթադրվում է, որ հայտնագործությունը կարող է ներկայացնել կրկնակի նեյտրոնային աստղերի պոպուլյացիա, որը նախկինում չի դիտարկվել: Ոչ բոլորին է դուր գալիս անհրաժեշտությունից վեր էակների այս բազմացումը:

1. GW190425 նեյտրոնային աստղի բախման պատկերացում։

Փաստն այն է, որ GW190425 արձանագրվել է մեկ դետեկտորի միջոցով, ինչը նշանակում է, որ գիտնականները չկարողացան որոշել ճշգրիտ վայրը, և չկա դիտողական հետք էլեկտրամագնիսական տիրույթում, ինչպես GW170817-ի դեպքում՝ LIGO-ի կողմից դիտարկված երկու նեյտրոնային աստղերի առաջին միաձուլման դեպքում (ինչը նույնպես կասկածելի է: , բայց դրա մասին ավելին ստորև): Հնարավոր է, որ դրանք երկու նեյտրոնային աստղեր չէին։ Երևի օբյեկտներից մեկը Սեւ փոս. Գուցե երկուսն էլ եղել են: Բայց այդ դեպքում դրանք ավելի փոքր սև խոռոչներ կլինեն, քան ցանկացած հայտնի սև խոռոչ, և երկուական սև խոռոչների ձևավորման մոդելները պետք է վերակառուցվեն:

Այս մոդելներից և տեսություններից չափազանց շատ են հարմարվելու համար: Կամ գուցե «գրավիտացիոն ալիքների աստղագիտությունը» կսկսի հարմարվել տիեզերական դիտման հին ոլորտների գիտական ​​խստությանը:

Չափազանց շատ կեղծ պոզիտիվներ

Գերմանացի տեսական ֆիզիկոս և գիտահանրամատչելի գրող Ալեքսանդր Ունցիկերը (2), փետրվարին Medium-ում գրել է, որ չնայած հսկայական սպասումներին, LIGO և VIRGO (3) գրավիտացիոն ալիքների դետեկտորները մեկ տարում ոչ մի հետաքրքիր բան ցույց չեն տվել, բացառությամբ պատահական կեղծ դրական տվյալների: Ըստ գիտնականի՝ դա լուրջ կասկածներ է առաջացնում կիրառվող մեթոդի վերաբերյալ։

Ֆիզիկայի ոլորտում 2017 թվականի Նոբելյան մրցանակը շնորհվել է Ռայներ Վայսին, Բարի Կ. Բարիշին և Քիփ Ս. Թորնին, հարցը, թե արդյոք գրավիտացիոն ալիքները կարող են հայտնաբերվել, կարծես թե մեկընդմիշտ լուծվեց: Նոբելյան կոմիտեի որոշումը վերաբերում է չափազանց ուժեղ ազդանշանի հայտնաբերում GW150914 ներկայացվել է 2016 թվականի փետրվարին կայացած մամուլի ասուլիսում և արդեն հիշատակված GW170817 ազդանշանը, որը վերագրվել է երկու նեյտրոնային աստղերի միաձուլմանը, քանի որ երկու այլ աստղադիտակներ արձանագրել են համընկնող ազդանշան։

Այդ ժամանակվանից նրանք մտել են ֆիզիկայի պաշտոնական գիտական ​​սխեմա։ Բացահայտումները բուռն արձագանքներ են առաջացրել, և աստղագիտության մեջ նոր դարաշրջան էր սպասվում: Ենթադրվում էր, որ գրավիտացիոն ալիքները «նոր պատուհան» էին դեպի Տիեզերք՝ ավելացնելով նախկինում հայտնի աստղադիտակների զինանոցը և հանգեցնելով բոլորովին նոր տեսակի դիտումների: Շատերն այս հայտնագործությունը համեմատել են Գալիլեոյի 1609 թվականի աստղադիտակի հետ։ Ավելի խանդավառ էր գրավիտացիոն ալիքների դետեկտորների զգայունության բարձրացումը: 3 թվականի ապրիլին սկսված O2019-ի դիտարկման ցիկլի ընթացքում տասնյակ հուզիչ հայտնագործությունների և հայտնաբերումների հույսերը մեծ էին: Այնուամենայնիվ, մինչ այժմ, նշում է Unziker-ը, մենք ոչինչ չունենք։

Ավելի ստույգ, վերջին մի քանի ամիսների ընթացքում գրանցված գրավիտացիոն ալիքների ազդանշաններից և ոչ մեկը ինքնուրույն ստուգված չէ: Փոխարենը, անհասկանալիորեն մեծ թվով կեղծ պոզիտիվներ և ազդանշաններ եղան, որոնք հետո նվազեցին: Տասնհինգ իրադարձություն ձախողվել է այլ աստղադիտակների հետ վավերացման փորձարկում: Բացի այդ, թեստից հանվել է 19 ազդանշան։

Դրանցից մի քանիսն ի սկզբանե համարվում էին շատ նշանակալից. օրինակ, GW191117j-ը գնահատվում էր որպես իրադարձություն, որի հավանականությունը կլինի 28 միլիարդ տարում մեկ, GW190822c-ի համար՝ 5 միլիարդ տարում մեկ, իսկ GW200108v-ի համար՝ 1-ը 100-ից: տարիներ։ Նկատի ունենալով, որ դիտարկվող դիտարկվող ժամանակահատվածը նույնիսկ մեկ տարի չի եղել, նման կեղծ պոզիտիվները շատ են։ Հնարավոր է, որ ինչ-որ բան այն չէ բուն ազդանշանային մեթոդի հետ, մեկնաբանում է Unziker-ը:

Ազդանշանները «սխալների» դասակարգման չափանիշները, նրա կարծիքով, թափանցիկ չեն։ Դա միայն նրա կարծիքը չէ: Հանրահայտ տեսական ֆիզիկոս Սաբինա Հոսենֆելդերը, ով նախկինում մատնանշել է LIGO դետեկտորի տվյալների վերլուծության մեթոդների թերությունները, իր բլոգում մեկնաբանել է. «Ժողովուրդ, սա ինձ գլխացավ է պատճառում: Եթե ​​չգիտեք, թե ինչու ձեր դետեկտորը վերցնում է մի բան, որը կարծես թե այն չէ, ինչ դուք ակնկալում եք, ինչպե՞ս կարող եք վստահել դրան, երբ տեսնում է այն, ինչ դուք սպասում եք:

Սխալների մեկնաբանումը ցույց է տալիս, որ գոյություն չունի իրական ազդանշանները մյուսներից բաժանելու համակարգված ընթացակարգ, բացի այլ դիտարկումների հետ աղաղակող հակասություններից խուսափելու համար: Ցավոք, «թեկնածուների բացահայտումների» 53 դեպքերը մեկ ընդհանուր բան ունեն՝ բացի լրագրողից ոչ ոք դա չի նկատել։

Լրատվամիջոցները հակված են ժամանակից շուտ տոնել LIGO/VIRGO բացահայտումները: Երբ հետագա վերլուծություններն ու հաստատման որոնումները ձախողվում են, ինչպես դա արդեն մի քանի ամիս է, լրատվամիջոցներում այլեւս ոգևորություն կամ ուղղում չի նկատվում։ Այս ոչ արդյունավետ փուլում լրատվամիջոցներն ընդհանրապես հետաքրքրություն չեն ցուցաբերում։

Միայն մեկ բացահայտում է հաստատ

Ըստ Unziker-ի, եթե մենք հետևել ենք իրավիճակի զարգացմանը 2016 թվականի բարձր մակարդակի բացման հայտարարությունից հետո, ապա ներկայիս կասկածները չպետք է զարմանան: Տվյալների առաջին անկախ գնահատումն իրականացվել է Կոպենհագենի Niels Bohr ինստիտուտի թիմի կողմից՝ Էնդրյու Դ. Ջեքսոնի գլխավորությամբ: Նրանց տվյալների վերլուծությունը բացահայտեց տարօրինակ կապեր մնացած ազդանշանների մեջ, որոնց ծագումը դեռևս պարզ չէ, չնայած թիմի պնդումներին, որ. ներառյալ բոլոր անոմալիաները. Ազդանշանները ստեղծվում են, երբ չմշակված տվյալները (լայնածավալ նախնական մշակումից և զտումից հետո) համեմատվում են այսպես կոչված կաղապարների հետ, այսինքն՝ տեսականորեն ակնկալվող ազդանշանների՝ գրավիտացիոն ալիքների թվային սիմուլյացիաներից:

Այնուամենայնիվ, տվյալների վերլուծության ժամանակ նման ընթացակարգը տեղին է միայն այն դեպքում, երբ հաստատված է ազդանշանի գոյությունը և հստակորեն հայտնի է դրա ձևը: Հակառակ դեպքում, օրինաչափությունների վերլուծությունը մոլորեցնող գործիք է: Ջեքսոնը դա շատ արդյունավետ է դարձրել շնորհանդեսի ժամանակ՝ համեմատելով ընթացակարգը մեքենաների համարանիշների պատկերների ավտոմատ ճանաչման հետ։ Այո, մշուշոտ պատկերի վրա ճշգրիտ ընթերցման հետ կապված խնդիրներ չկան, բայց միայն այն դեպքում, եթե մոտակայքում անցնող բոլոր մեքենաներն ունեն ճիշտ չափի և ոճի պետհամարանիշներ: Այնուամենայնիվ, եթե ալգորիթմը կիրառվեր «բնության մեջ» պատկերների վրա, այն կճանաչեր պետհամարանիշը սև կետերով ցանկացած պայծառ օբյեկտից։ Սա այն է, ինչ Unziker-ը կարծում է, որ կարող է պատահել գրավիտացիոն ալիքների հետ:

3. Աշխարհում գրավիտացիոն ալիքների դետեկտորների ցանց

Այլ կասկածներ կային ազդանշանների հայտնաբերման մեթոդաբանության վերաբերյալ: Ի պատասխան քննադատության՝ Կոպենհագենի խումբը մշակեց մի մեթոդ, որն օգտագործում է զուտ վիճակագրական բնութագրիչներ՝ ազդանշանները հայտնաբերելու համար՝ առանց նախշերի օգտագործման։ Երբ կիրառվում է, 2015 թվականի սեպտեմբերի առաջին միջադեպը դեռևս ակնհայտորեն երևում է արդյունքներում, բայց ... առայժմ միայն այս մեկը։ Նման ուժեղ գրավիտացիոն ալիքը կարելի է անվանել «հաջողություն» առաջին դետեկտորի գործարկումից անմիջապես հետո, սակայն հինգ տարի անց հետագա հաստատված հայտնագործությունների բացակայությունը սկսում է անհանգստություն առաջացնել: Եթե ​​առաջիկա տասը տարիների ընթացքում վիճակագրորեն նշանակալի ազդանշան չլինի, կլինի՞ GW150915-ի առաջին դիտումը դեռ իրական է համարվում?

Ոմանք կասեն, որ դա ավելի ուշ էր GW170817-ի հայտնաբերում, այսինքն՝ երկուական նեյտրոնային աստղի ջերմամիջուկային ազդանշանը, որը համահունչ է գամմա ճառագայթների տարածաշրջանի գործիքային դիտարկումներին և օպտիկական աստղադիտակներին։ Ցավոք, կան բազմաթիվ անհամապատասխանություններ. LIGO-ի հայտնաբերումը չի հայտնաբերվել միայն այն բանից հետո, երբ այլ աստղադիտակները նշել են ազդանշանը:

VIRGO լաբորատորիան, որը գործարկվել էր ընդամենը երեք օր առաջ, ոչ մի ճանաչելի ազդանշան չտվեց: Բացի այդ, նույն օրը ցանցի խափանում է եղել LIGO/VIRGO-ում և ESA-ում: Կասկածներ կային ազդանշանի համատեղելիության վերաբերյալ նեյտրոնային աստղերի միաձուլման, շատ թույլ օպտիկական ազդանշանի և այլնի հետ: Մյուս կողմից, շատ գիտնականներ, ովքեր ուսումնասիրում են գրավիտացիոն ալիքները, պնդում են, որ LIGO-ի կողմից ստացված ուղղության տեղեկատվությունը շատ ավելի ճշգրիտ էր, քան տեղեկատվությունը: մյուս երկու աստղադիտակները, և նրանք ասում են, որ գտածոն չէր կարող պատահական լինել։

Unziker-ի համար բավականին անհանգստացնող զուգադիպություն է, որ GW150914 և GW170817 տվյալները, որոնք նման առաջին իրադարձությունները նշվել են խոշոր մամուլի ասուլիսներում, ձեռք են բերվել «աննորմալ» հանգամանքներում և չեն կարող վերարտադրվել այն ժամանակվա շատ ավելի լավ տեխնիկական պայմաններում: երկար շարքերի չափումներ.

Սա հանգեցնում է այնպիսի լուրերի, ինչպիսին է ենթադրյալ գերնոր աստղի պայթյունը (որը պարզվեց, որ պատրանք է), նեյտրոնային աստղերի եզակի բախումդա ստիպում է գիտնականներին «վերանայել ավանդական իմաստության տարիները» կամ նույնիսկ 70 արևային սև խոռոչը, որը LIGO թիմն անվանել է իրենց տեսությունների չափազանց հապճեպ հաստատում:

Unziker-ը նախազգուշացնում է մի իրավիճակի մասին, երբ գրավիտացիոն ալիքային աստղագիտությունը ձեռք կբերի տխրահռչակ համբավ «անտեսանելի» (այլապես) աստղագիտական ​​օբյեկտներ տրամադրելու համար: Որպեսզի դա տեղի չունենա, այն առաջարկում է մեթոդների ավելի մեծ թափանցիկություն, օգտագործվող ձևանմուշների հրապարակում, վերլուծության ստանդարտներ և պիտանիության ժամկետ սահմանում այն ​​իրադարձությունների համար, որոնք անկախ վավերացված չեն: