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非常扭曲的时期:找到巨大的黑洞,从木星开始

时间:2022-02-13 08:58:07来源:

在寻求宇宙最大的黑洞时,Vanderbilt研究人员在100米范围内将太阳系的中心标识。

当我们在1609中使用肉眼转移到望远镜时,我们对夜空的理解和我们在宇宙中的地位的革命开始。四个世纪以后,科学家通过寻求引力波来经历类似的黑洞知识的过渡。

在寻找先前未被未被发现的黑洞,这些黑洞比太阳,斯蒂芬泰勒,物理学和天文学助理教授和美国宇航局的喷射推进实验室(JPL)的前天文学家以及北美纳米赫兹天文台的引力波( Nanograv)协作通过找到精确的位置 - 我们的太阳系的重心移动了研究领域 - 以其测量信号存在这些黑洞的引力波。

这一进步的潜在泰勒共同撰写的潜力,曾在第2020年4月20日历史上刊登了杂志。

黑洞是由极其翘曲的时空形成的纯重力区域。在Galaxies的宇宙中找到宇宙中最顽皮的黑洞将有助于我们了解自组织的数十亿年内的星系(包括我们自己)的发展和演变。这些黑洞也是无与伦比的实验室,用于测试物理学的根本假设。

在寻求宇宙最大的黑洞时,Vanderbilt研究人员在100米范围内将太阳系的中心标识。

引力波是由爱因斯坦的一般相对论预测的时空的涟漪。当黑洞成对彼此相互轨道时,它们辐射变形时空,拉伸和挤压空间的重力波。引力波是2015年侦测的侦测引力波观测所(Ligo),在宇宙中最极端的物体上开放新的Vistas。虽然Ligo通过寻找4公里长的探测器的形状,纳米人,理性科学基金会(NSF)物理前沿中心的形状的变化观察相对短的引力波,寻找我们整个星系形状的变化。

泰勒和他的团队正在寻找从脉冲条的无线电波的定期闪光到达率的变化。这些脉冲条迅速旋转中子恒星,一些像厨房搅拌器一样快。当这些梁在地球上扫过时,它们还会发出无线电波的光束,就像星际灯塔一样。超过15年的数据表明,这些脉冲条在其脉冲到达速率下非常可靠,充当出色的银河钟。任何在许多这些脉冲星之间相关的定时偏差都可能发出引力波翘曲我们的星系的影响。

“使用我们在银河系中观察到的脉冲条件,我们试图像坐在她的网上中间的静止蜘蛛一样,”泰勒解释道。“我们理解太阳系的多么努力,正如我们试图感知到网络上的最小刺痛一样至关重要。”太阳能系统的重心是所有行星,卫星和小行星的地点的位置。

我们的网络中心在哪里,我们的太阳系中绝对静止的位置?在太阳的中心,尽可能多地认为,它更靠近明星的表面。这是由于木星的质量和我们对其轨道的不完美知识。Jupiter到阳光下轨道需要12年时间,刚刚害羞的15年纳米格拉维一直在收集数据。JPL'Sgalileopobe(为使用望远镜的着名科学家命名,观察木星的卫星)在1995年至2003年期间研究了木星,但经历了经验丰富的技术疾病,影响了使命期间采取的测量的质量。

识别太阳系的重力长期以来已经使用多普勒跟踪的数据计算了从多普勒跟踪的数据计算,以获得横向轨道的尸体的位置和轨迹的估计。“抓住是群众和轨道的错误将转化为可能看起来像引力波的脉冲定时工件,”JPL天文学家和协作Joe Simon解释说。

泰勒和他的合作者发现使用现有的太阳系模型来分析NanoGrav数据给出了不一致的结果。“我们在太阳系模型之间的引力波搜索中没有检测到任何重要的东西,但我们在计算中获得了很大的系统差异,”Noth JPL天文学家和纸张的领先作家米歇尔·瓦斯纳利“通常,更多的数据提供更精确的结果,但我们的计算总是偏移量。”

该集团决定在太阳系的重心中同时搜索太阳系的重心,作为引力波的恶色。研究人员获得了更强大的答案来寻找引力波,并且能够更准确地将太阳系的重力定位到100米范围内。要了解这种规模,如果太阳是足球场的大小,100米将是一股头发的直径。“我们精确地观察散落在银河系上的脉冲星座,比我们以前更好地在宇宙中局限于宇宙中,”泰勒说。“除了以这种方式寻找引力波,除其他实验外,我们还获得了宇宙中所有不同种类的黑洞的全面概述。”

由于NanoGrav继续收集更丰富和精确的Pulsar时序数据,天文学家相信巨大的黑洞将很快展现,并且在数据中很快就会出现。

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参考:“通过M.Vallisneri,SR Taylor,J. Simon,WM Folkner,Rs Park,C. Cutler,Ja Ellis,TJW Lazio,SJ Vigeland,K.Aggarwal,Z.Arzoumanian,Pt Baker,A. Brazier,Pr Brook,S. Burke-Spolaor,S. Chatterjee,JM Cordes,NJ Cornish,F. Cromish,H. Cromartie,K. relmartie,K. relter,克里姆斯,克罗姆斯,克罗姆斯,克罗姆斯,克隆特,克罗姆斯,克罗姆特,克隆特,克罗姆特,克罗姆斯,克罗姆特,克罗姆特,克罗姆特,克罗姆特,克罗姆特,克罗姆特,克罗姆特,克罗姆特,克罗姆特,克罗姆斯,克罗姆特,克罗姆特,克罗姆特,K.克罗姆斯,PB Demorest,T.多尔希,RD Ferdman,EC费拉拉,E.塞卡,N.加弗-丹尼尔斯,P.泰尔,D.好,JS Hazboun,AM Holgado酒店,EA韦尔塔,K. Islo,R.詹宁斯,G 。Jones,Ml Jones,DL Kaplan,LZ Kelley,JS Key,Mt Lam,L. Levin,Lorimer博士,J. Luo,Rs Lynch,麦迪逊博士,MA McLaughlin,ST McWilliams,CMF Mingarelli,C.NG,DJ很好,TT Pennucci,NS Pol,SM赎金,PS Ray,X. Siemens,R. Siemens,IH楼梯,Dr Stinebring,K. Stovall,JK Swiggum,R. Van Heasteren,CA Witt和WW Zhu,21 AP RIL 2020,Astrophysical Journal.doi:
10.3847 / 1538-4357 / AB7B67

泰勒被JPL的NASA博士后计划的预约部分支持。NanoGrav项目从NSF物理前沿中心奖获得支持#1430284,部分由NSF Grant Phys-1066293和TheAspen物理中心的款待支持这项工作。使用TheGreen Bank Observatory和Thearecibo天文台的设施收集该项目的数据。

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