Pobierz prezentację
Pobieranie prezentacji. Proszę czekać
1
Perspektywy detekcji fal grawitacyjnych
Andrzej Królak IMPAN Seminarium Kosmologiczne - IPJ
2
Źródła fal grawitacyjnych
metryka gμν = ημν hμν r. Einsteina Gμν = 8πG/c4 Tμν Moment kwadrupolowy ~m x2 Wzór kwadrupolowy G/c4 = 8,3 · [s2/(kg m)] Silnymi źródłami promieniowania grawitacyjnego mogą jedynie być obiekty astrofizyczne, w szczególności takie gdzie duże masy, skupione w małym obszarze poruszaja się z predkościami porównywalnymi z prędkością światła. Takie obiekty nazywamy relatywistycznymi. Typowymi przykładami są czarne dziury i gwiazdy neutronowe. Seminarium Kosmologiczne - IPJ
3
Główne źródła astrofizyczne FG
Supernowe i zapadanie grawitacyjne Pulsary i inne rotujące gwiazdy neutronowe Seminarium Kosmologiczne - IPJ
4
Główne źródła astrofizyczne FG cdn.
Układy podwójne gwiazd Charakterystyczny czas ewolucji układu Sygnały stochastyczne Ograniczenie nukleosyntezy Silniejsze ograniczenia: kosmiczne promieniowanie tła, chronometraż pulsarów milisekundowych Seminarium Kosmologiczne - IPJ
5
Źródła fal grawitacyjnych dla detektorów na Ziemi
Seminarium Kosmologiczne - IPJ
6
Porównanie przybliżeń post-newtonowskich z obliczeniami numerycznymi
Seminarium Kosmologiczne - IPJ
7
Seminarium Kosmologiczne - IPJ
Pośrednie potwierdzenie istnienia fal grawitacyjnych (układy podwójne !) M = 0.30 Ms fgw = 3.8 10-4 s τgw = 2.0 108 yr Paczyński 1967 PSR M = 1.2 Ms fgw = 7.1 10-5 s τgw = 1.6 109 yr Hulse i Taylor 1974 M = 7.8 108 Ms fgw = 5.2 10-9 s τgw = 3.7 105 yr Valtonen, Zola 2007 Seminarium Kosmologiczne - IPJ
8
Seminarium Kosmologiczne - IPJ
Seminarium Kosmologiczne - IPJ
9
Detektory fal grawitacyjnych
Detektory rezonansowe Interferometry laserowe Seminarium Kosmologiczne - IPJ
10
Seminarium Kosmologiczne - IPJ
Seminarium Kosmologiczne - IPJ
11
Seminarium Kosmologiczne - IPJ
Seminarium Kosmologiczne - IPJ
12
Seminarium Kosmologiczne - IPJ
Czułość walców Seminarium Kosmologiczne - IPJ
13
Czułość interferometrów LIGO i VIRGO
Szum sejsmiczny Szum termiczny Szum fotonowy Seminarium Kosmologiczne - IPJ
14
Górne ograniczenia na amplitudy fal grawitacyjnych
Nietrywialne ograniczenie na amplitudę FG z pulsara Craba Seminarium Kosmologiczne - IPJ
15
Seminarium Kosmologiczne - IPJ
Seminarium Kosmologiczne - IPJ
16
Seminarium Kosmologiczne - IPJ
Seminarium Kosmologiczne - IPJ
17
Seminarium Kosmologiczne - IPJ
Seminarium Kosmologiczne - IPJ
18
Astronomia fal grawitacyjnych
W tej odległości ok. 1 źródło na dzień Seminarium Kosmologiczne - IPJ
19
Detektor LISA (współpraca ESA i NASA)
Misja: LISA Pathfinder Swobodny lot (drag-free). Fale grawitacyjne wykrywane poprzez modulację odległości pomiędzy satelitami przy pomocy metod interferometrycznych z dokładnością do pikometra. Orbita wokółsłoneczna. 5 lat trwania misji. 3 satelity w odległości 5 x106 km od siebie. Seminarium Kosmologiczne - IPJ
20
Źródła fal grawitacyjnych dla detektora LISA
Seminarium Kosmologiczne - IPJ
21
Źródło dla LISA: układy podwójne białych karłów
Jedyne gwarantowane źródło fal grawitacyjnych Seminarium Kosmologiczne - IPJ
22
Detekcja sygnałów: przypadek gaussowski
Szum addytywny: x(t) = n(t) + h(t) Filtr dopasowany (lemat Neymana-Pearsona ) Sygnał-szum Seminarium Kosmologiczne - IPJ
23
Poszukiwanie sygnału FG z rotującej gwiazdy neutronowej
To nie jest fala g.! 5x109 transformat Fouriera ciągów o długości 2^18. Seminarium Kosmologiczne - IPJ
24
Seminarium Kosmologiczne - IPJ
Zespół POLGRAW-VIRGO Grupa astronomów, fizyków i matematyków z kilku instytucji w kraju zajmująca się analizą danych z detektorów VIRGO oraz LIGO. Zajmujemy się metodami analizy danych i źródłami fal grawitacyjnych. Poszukujemy fal grawitacyjnych z rotujących gwiazd neutronowych. Zamierzamy poszukiwać tych fal ze zlewających się układów podwójnych oraz poszukiwać koincydencji z błyskami gamma (współpraca z Pi of the Sky). Dalsze plany to poszukiwanie sygnałów stochastycznych fal grawitacyjnych generowanych we wczesnych etapach ewolucji Wszechświata. Seminarium Kosmologiczne - IPJ
Podobne prezentacje
