Североамериканская наногерцевая обсерватория гравитационных волн - North American Nanohertz Observatory for Gravitational Waves

NANOGrav
Альтернативные названияNANOGrav
Тип опросагравитационно-волновая обсерватория  Отредактируйте это в Викиданных
Интернет сайтhttp://nanograv.org
[редактировать в Викиданных ]

В Североамериканская наногерцевая обсерватория гравитационных волн (NANOGrav) - это консорциум астрономов[1] которые разделяют общую цель обнаружения гравитационные волны путем регулярных наблюдений за ансамблем миллисекундные пульсары с использованием Green Bank и Аресибо радиотелескопы. Этот проект осуществляется в сотрудничестве с международными партнерами в Временная матрица Parkes Pulsar в Австралии и Европейская синхронизирующая матрица пульсаров как часть Международная синхронизирующая матрица пульсаров.

Обнаружение гравитационных волн с использованием хронометража пульсара

Гравитационные волны являются важным предсказанием Эйнштейна общая теория относительности и являются результатом массового движения материи, флуктуаций в ранней Вселенной и динамики пространство-время сам. Пульсары быстро вращаются, сильно намагничены нейтронные звезды сформированный во время сверхновая звезда взрывы массивных звезд. Они действуют как высокоточные часы с множеством физических приложений, начиная от небесной механики, сейсмологии нейтронных звезд, испытаний силы тяжести в сильном поле и галактической астрономии.

Идея использовать пульсары в качестве детекторов гравитационных волн была первоначально предложена Сажиным.[2] и Детвейлер[3] в конце 1970-х гг. Идея состоит в том, чтобы рассматривать барицентр Солнечной системы и далекий пульсар как противоположные концы воображаемого рукава в космосе. Пульсар действует как эталонные часы на одном конце плеча, посылая регулярные сигналы, которые отслеживаются наблюдателем на Земле. Эффект проходящей гравитационной волны должен был бы вызвать возмущение локальной метрики пространства-времени и вызвать изменение наблюдаемой частоты вращения пульсара.

Hellings and Downs[4] расширил эту идею в 1983 году на массив пульсаров и обнаружил, что стохастический фон гравитационных волн будет производить коррелированный сигнал для различных угловых разносов на небе. Эта работа была ограничена по чувствительности из-за точности и стабильности часов пульсаров в массиве. После открытия первого миллисекундный пульсар в 1982 году Фостер и Дональд С. Бэкер[5] были одними из первых астрономов, которые серьезно улучшили чувствительность к гравитационным волнам, применив анализ Хеллингс-Даунса к массиву высокостабильных миллисекундных пульсаров.

В последнее десятилетие появление современных цифровых систем сбора данных, новых радиотелескопов и приемных систем, а также открытие многих новых пульсаров привело к значительному прогрессу в чувствительности временной матрицы пульсаров к гравитационным волнам. В статье 2010 года Хоббса и др.[6] резюмирует текущее состояние международных усилий. В 2013 году Demorest et al.[7] статья описывает выпуск данных за пять лет, анализ и текущую верхнюю границу стохастического фона гравитационных волн.

Источники финансирования

Исследовательская деятельность NANOGrav поддерживается комбинацией грантов на одного исследователя, предоставляемых Советом по естественным и инженерным исследованиям (NSERC ) в Канаде Национальный фонд науки (NSF) и Исследовательская корпорация научного прогресса в США. NSF недавно выделил грант в размере 6,8 миллиона долларов исследователям из NANOGrav в рамках их программы партнерства в области международных исследований и образования (PIRE). В своем недавнем десятилетнем обзоре астрономии и астрофизики Национальные академии наук назвали NANOGrav одним из восьми средних астрофизических проектов, рекомендованных в качестве приоритетных для финансирования в следующем десятилетии.

Рекомендации

  1. ^ Jenet, F .; и другие. (2009). «Североамериканская наногерцовая обсерватория гравитационных волн». arXiv:0909.1058 [Astro-ph.IM ].
  2. ^ Сажин, М. (1978). «Возможности обнаружения сверхдлинных гравитационных волн». Сов. Astron. 22: 36–38. Bibcode:1978Сва .... 22 ... 36С.
  3. ^ Детвейлер, С. (1979). «Измерение времени пульсаров и поиск гравитационных волн». Астрофизический журнал. 234: 1100–1104. Bibcode:1979ApJ ... 234.1100D. Дои:10.1086/157593.
  4. ^ Hellings, R.W .; Даунс, Г.С. (1983). «Верхние пределы изотропного фона гравитационного излучения из временного анализа пульсаров». Письма в астрофизический журнал. 265: L39 – L42. Bibcode:1983ApJ ... 265L..39H. Дои:10.1086/183954.
  5. ^ Foster, R.S .; Бэкер, округ Колумбия (1990). «Построение временной матрицы пульсаров». Астрофизический журнал. 361: 300–308. Bibcode:1990ApJ ... 361..300F. Дои:10.1086/169195.
  6. ^ Hobbs, G .; и другие. (2010). «Проект International Pulsar Timing Array: использование пульсаров в качестве детектора гравитационных волн». Классическая и квантовая гравитация. 27 (8): 084013. arXiv:0911.5206. Bibcode:2010CQGra..27х4013H. Дои:10.1088/0264-9381/27/8/084013. S2CID  56073764.
  7. ^ Demorest, P .; и другие. (2013). "Ограничения на фон стохастической гравитационной волны от Североамериканской наногерцовой обсерватории для гравитационных волн". Астрофизический журнал. 762 (2): 94–118. arXiv:1201.6641. Bibcode:2013ApJ ... 762 ... 94D. Дои:10.1088 / 0004-637X / 762/2/94. S2CID  13883914.

внешняя ссылка