Ondas gravitacionales: ¿¿detectada en "LIGO" la primera onda gravitacional??

[IsaacDL]

Re: Ondas gravitacionales.

[FONT=arial]Rainer Weiss, co-fundador de proyecto LIGO ha dicho que entre septiembre y enero AdvLIGO ha detectado 4 señales más débiles, además de la fusión de los agujeros negros. Así pues, la conferencia de jueves pudo haber sido acolchada por estas 4 pequeñas señales. Os dejo aquí la noticia:

http://www.nytimes.com/2016/02/12/sc...tein.html?_r=0[/FONT]

[visitante20160513]

Re: Ondas gravitacionales.

Una pregunta, creo que la respuesta es sí, pero quisiera una confirmación, ¿las magnitudes que oscilan en las ondas gravitacionales son los campos gravitoeléctrico y gravitomagnético tal y como se describen en la web de wilkipedia Gravitomagnetismo?

Salu2, Jabato.

[Alriga]

Re: Ondas gravitacionales.

Me llama la atención lo siguiente: "About 3 times the mass of the sun was converted into gravitational waves in a fraction of a second—with a peak power output about 50 times that of the whole visible universe". ¿Qué es exactamente lo que es 50 veces mayor que el resto del universo observable?

También se puede leer, escrito por la colaboración española de LIGO:
"... Si comparamos las masas de los agujeros negros antes y después de la fusión, vemos que la coalescencia convirtió aproximadamente tres veces la masa del Sol (o casi seis millones de billones de billones de kilogramos) en energía en forma de onda gravitacional, la mayoría emitida en una fracción de segundo. En contraste, el Sol emite el equivalente a cuatro mil millones de kilogramos de radiación electromagnética cada segundo. De hecho, el pico de energía liberado por GW150914 fue más de seis veces mayor que la luminosidad combinada (es decir, el ritmo al que la energía es liberada en forma de luz) de todas las galaxias en el Universo …”

Detección de ondas gravitacionales procedentes de la fusión de un sistema binario de agujeros negros

Finalmente, he encontrado el valor de la potencia de pico máxima en uno de los papers de LIGO, dicen que fue $3.6 \cdot 10^{56} \ erg/s$
(Me ha parecido curioso que den el valor en ergios, el sistema CGS debe ser común entre cosmólogos, pues por ejemplo en los libros que he leído de Eduardo Battaner usa también mucho ergios, gramos y centímetros)

$3.6 \cdot 10^{56} \ erg/s = 3.6 \cdot 10^{49} \ W$

Un Universo Observable aproximado podría ser:
-Supongamos que es Universo observable contiene 100 mil millones de galaxias, ($10^{11}$)
-Supongamos que cada galaxia contiene 100 mil millones de estrellas ($10^{11}$) del tamaño del Sol
-La potencia radiante del Sol es de $3.8 \cdot 10^{26} W$
-La potencia radiante del Universo observable: $10^{11} \cdot 10^{11} \cdot 3.8 \cdot10^{26} = 3.8 \cdot 10^{48} W$

$\dfrac{3.6 \cdot 10^{49}}{3.8 \cdot 10^{48}} = 9.47 \ veces$

La potencia de pico de las ondas gravitacionales de la fusión de los dos agujeros negros fue 9.47 veces superior a la potencia media que radía mi Universo observable.
Si en la conferencia de prensa dijeron 50 veces, es que el Universo observable de ellos es algo más pequeño que el mío, mientras que los españoles de LIGO que dicen "más de 6 veces", tienen un Universo observable un poco mayor que el mío.

... bastante satisfacción me dio preguntar por si se consideraba el redshift de la ubicación de los agujeros negros, y luego leer que si se habia tenido en cuenta ...

He estado mirando un poco este tema. Toda la información del evento la obtienen exclusivamente de la evolución temporal de la onda gravitatoria detectada, (The Higgs Particle ha adjuntado la imagen en #40) El análisis exhaustivo de la amplitud y la duración de cada uno de los semiperíodos y su comparación con el modelo les permite calcular las masas iniciales, la evolución de las órbitas, la masa final, la energía emitida,… y la Luminosity Distance $D_L$
A partir de $D_L$ es trivial, aplicando el modelo $\Lambda CDM$, obtener el resto de parámetros cosmológicos, lo hago a continuación:

$D_L = 410 \ Mpc$
a=0.92 (factor de escala)
Tiempo que ha tardado la señal en llegar a nosotros: 1179.8 millones de años
Distancia a la que se encontraban de nosotros la pareja de agujero negros en el instante de la fusión: 1131.6 millones de años luz = 347 Mpc
Distancia a la que se encuentra ahora de nosotros el agujeros negro resultante de la fusión: 1230 millones de años luz = 377 Mpc

Como los cosmólogos caracterizan habitualmente la distancia de un objeto mediante el desplazamiento hacia el rojo “z” de la radiación electromagnética recibida, acaban asimilando “z” a distancia, y también lo calculan en este caso, aunque no tenga sentido físico real. La definición del “z” calculado en este caso sería “el desplazamiento al rojo que se mediría en una hipotética señal electromagnética que hubiese partido del mismo lugar y en el mismo instante hacia nosotros que la onda gravitatoria”
$z=\dfrac 1 a -1 = 0.087$

... Rainer Weiss, co-fundador de proyecto LIGO ha dicho que entre septiembre y enero AdvLIGO ha detectado 4 señales más débiles, además de la fusión de los agujeros negros. Así pues, la conferencia de jueves pudo haber sido acolchada por estas 4 pequeñas señales ...

En efecto, y ya hay datos parciales del candidato a evento del 12 de Octubre del 2015 que están analizando, otra pareja de agujeros negros con:

$M_1 = 23 +18 \ /-5 \ masas \ solares$
$M_2 = 13 +4 \ /-5 \ masas \ solares$
$D_L = 1100 \ Mpc$

Saludos.

[jaquecusto]

Re: Ondas gravitacionales.

Muchas gracias a todos los colegas que han expresado sus opiniones sobre mi sospecha de fraude experimento LIGO. No es mi intencion para hacer frente a las creencias de los colegas de este prestigioso foro.

Lo que me preocupa es que el método científico se ha dañado a través del tiempo, debido a las altas inversiones realizadas en los experimentos, así que no hay manera de reproducir las pruebas en otras partes del mundo.

Los colaboradores, patrocinadores de los experimentos, cargo por resultados. Esto socava la tranquilidad necesaria de quien hace la ciencia hoy en día.

Cuando fue el anuncio de la fusión fría por los EE.UU. a mediados de 1989, el experimento se repitió y se les niega en muchas partes del mundo. Si eso no fuera posible, tal vez el precio del petróleo podría ser regulada por la competencia de una fuente de energía ficticio.


fonte:
https://es.wikipedia.org/wiki/Fusi%C3%B3n_fr%C3%ADa

[visitante20160513]

Re: Ondas gravitacionales.

En ausencia de materia los campos gravitoeléctrico y gravitomagnético deben cumplir las ecuaciones:


$\nabla \cdot \mathbf{E}_\text{g} = -4 \pi G \rho_\text{g}\qquad\qquad\qquad\qquad\to\qquad\nabla \cdot \mathbf{E}_\text{g} =0$

$\nabla \cdot \mathbf{B}_\text{g} = 0\qquad\qquad\qquad\qquad\qquad\quad\to\qquad\nabla \cdot \mathbf{B}_\text{g} = 0$

$\nabla \times \mathbf{E}_\text{g} = -\frac{\partial \mathbf{B}_\text{g} } {\partial t}\qquad\qquad\qquad\qquad\ \ \to\qquad\nabla \times \mathbf{E}_\text{g} = -\displaystyle\frac{\partial \mathbf{B}_\text{g} } {\partial t}$

$\nabla \times \mathbf{B}_\text{g} = -\displaystyle\frac{4 \pi G}{c^2} \mathbf{J}_\text{g} + \frac{1}{c^2}\displaystyle\frac{\partial \mathbf{E}_\text{g}} {\partial t}\qquad\quad\to\qquad\nabla\times \mathbf{B}_\text{g} =\displaystyle\frac{1}{c^2} \frac{\partial \mathbf{E}_\text{g}} {\partial t}$


de lo que resulta fácil deducir que dichos campos satisfacen la ecuación de propagación de las ondas y que se propagan a la velocidad de la luz, la deducción es muy parecida a la que se hace para los campos electromagnéticos.

Salu2, Jabato.

[Richard R Richard]

Re: Ondas gravitacionales.

Lo que me preocupa es que el método científico se ha dañado a través del tiempo, debido a las altas inversiones realizadas en los experimentos, así que no hay manera de reproducir las pruebas en otras partes del mundo.

Los colaboradores, patrocinadores de los experimentos, cargo por resultados. Esto socava la tranquilidad necesaria de quien hace la ciencia hoy en día.

Por otra parte, al estar prevista la puesta en marcha de otros detectores sobre el planeta no parece tan necesario.

No van a ser estos los únicos laboratorios que hagan tales mediciones, lo son por ahora, cuando haya otros no van a poder mentir, eso si nadie les podrá quitar que han sido los primeros.

Dado el paralelismo que existe entre dichas ondas y las electromagnéticas, las masas aceleradas deberían emitir radiación gravitatoria cuando son aceleradas y en consecuencia perder una parte de su energía al igual que lo hacen las cargas eléctricas, ¿es correcto el razonamiento?

de lo que resulta fácil deducir que dichos campos satisfacen la ecuación de propagación de las ondas y que se propagan a la velocidad de la luz, la deducción es muy parecida a la que se hace para los campos electromagnéticos.

Bueno, entonces que es lo que se debe buscar cada vez que se registra un evento de fusión de agujeros negros.... la variación de la cantidad o la variación en la interacción entre los gravitones?Si existen claro....

Finalmente, he encontrado el valor de la potencia de pico máxima en uno de los papers de LIGO, dicen que fue $3.6 \cdot 10^{56} \ erg/s$
(Me ha parecido curioso que den el valor en ergios, el sistema CGS debe ser común entre cosmólogos, pues por ejemplo en los libros que he leído de Eduardo Battaner usa también mucho ergios, gramos y centímetros)

Tienen que darla en cualquiera menos en las unidades del Sistema Internacional. Eso es así al parecer por definición.

He estado mirando un poco este tema. Toda la información del evento la obtienen exclusivamente de la evolución temporal de la onda gravitatoria detectada, (The Higgs Particle ha adjuntado la imagen en #40) El análisis exhaustivo de la amplitud y la duración de cada uno de los semiperíodos y su comparación con el modelo les permite calcular las masas iniciales, la evolución de las órbitas, la masa final, la energía emitida,… y la Luminosity Distance $D_L$

Entiendo, en función de la energía radiada estimada y la recibida, calculan una distancia, y al aplicarla al modelo cosmológico, se conoce el corrimiento.

Como los cosmólogos caracterizan habitualmente la distancia de un objeto mediante el desplazamiento hacia el rojo “z” de la radiación electromagnética recibida, acaban asimilando “z” a distancia, y también lo calculan en este caso, aunque no tenga sentido físico real.

Como no va a tener sentido, los periodos orbitales registrados, (la distancia temporal entre dos pico de la misma amplitud) se verán afectados por la expansión del universo, tanto como la onda electromagnética que acompañe a la onda gravitacional.

dice que la fusión es un proceso rápido milisegundos creo, pero como afecta z(doppler) lo estira al orden de los segundos.... es decir sucede lo mismo que el fondo de microondas, mas lejano mas longitud de onda

según el gráfico the THP todavía él evento principal de fusión se registro con una duración en el orden de los 20 ms. es decir el z ha sido muy bajo, y refleja lo que tu has calculado.

usando otras medias similares se puede saber que la fusión de dos agujeros negros no va a ser un hecho fortuito, sino que la noticia se va a repetir seguido .

En efecto, y ya hay datos parciales del candidato a evento del 12 de Octubre del 2015 que están analizando, otra pareja de agujeros negros con:

$M_1 = 23 +18 \ /-5 \ masas \ solares$
$M_2 = 13 +4 \ /-5 \ masas \ solares$
$D_L = 1100 \ Mpc$

Voy a invertir en una bola de cristal Ya!!!!JA

gracias y saludos $\mathbb R^3$

[IsaacDL]

Re: Ondas gravitacionales.

$M_1 = 23 +18 \ / -5 \ masas \ solares$
$M_2 = 13 +4 \ /-5 \ masas \ solares$
$D_L = 1100 \ Mpc$

Saludos.

Una pregunta Alriga, con $M_1 = 23 +18 \ /-5 \ masas \ solares$ quieres decir más/menos dieciocho quintos?
Salu2.

[Alriga]

Re: Ondas gravitacionales.

Una pregunta Alriga, con $M_1 = 23 +18 \ /-5 \ masas \ solares$ quieres decir más/menos dieciocho quintos?

No, significa que en este momento con los datos que tienen, la incertidumbre en el valor de M1 es muy alta y su valor no lo pueden aproximar mejor que entre M1=23+18=41 Masas Solares y M1=23-5=18 MS
Saludos.

[carmelo]

Re: Ondas gravitacionales.

Hola.

Según lo que he visto en la conferencia de prensa, hay otro detector operativo en Alemania el GEO600. Alguien sabe si hubo detección en este observatorio?

Saludos
Carmelo

[Alriga]

Re: Ondas gravitacionales.

... Según lo que he visto en la conferencia de prensa, hay otro detector operativo en Alemania el GEO600. Alguien sabe si hubo detección en este observatorio? ...

No hubo detección en GEO600 debido a que no es lo suficientemente sensible en la banda de las bajas frecuencias que generó el evento. GEO600 es un detector más antiguo que Advanced LIGO, de hecho:
"...To make this fantastic milestone possible took a global collaboration of scientists—laser and suspension technology developed for our GEO600 detector was used to help make Advanced LIGO the most sophisticated gravitational wave detector ever created, says Sheila Rowan, professor of physics and astronomy at the University of Glasgow ..."
El detector que sí hubiese podido detectar también el evento es VIRGO, en Italia, cerca de Pisa, pero desafortunadamente todavía no está operativo. En este enlace puedes ver una gráfica comparativa de la sensibilidad de los tres detectores, (puedes usar la lupa incorporada para ampliar la imagen):

Latest published GEO600, LIGO and Virgo sensitivity curves

Saludos.

- - - Actualizado - - -

... En ausencia de materia los campos gravitoeléctrico y gravitomagnético deben cumplir las ecuaciones ...

Recuerdo que hace un par de meses pod escribió en otro hilo un comentario sobre este tema, éste es el enlace por si te apetece echarle un vistazo:

http://forum.lawebdefisica.com/threa...smo?p=155880#2

Saludos.

[jaquecusto]

Re: Ondas gravitacionales.

Un detalle interesante:




Observatorios estadounidenses están en una zona de alta actividad sísmica.

[Richard R Richard]

Re: Ondas gravitacionales.

Cual es la intención de colocar el mensaje #61 jaquecusto, sigues pensando que es una farsa? no crees en la ciencia?.
Respeto que tengas esa visión. Pero no tiene fundamento. Has visto como es la gráfica en el tiempo de una onda sísmica alguna vez? y por ultimo sabes a que velocidad se desplazan las ondas sísmicas? Bueno, las ondas sísmicas normalmente empiezan con un pico, que representa el quiebre de la superficie, y lo que sigue es una oscilación amortiguada que disipa la energía, justamente la inversa del gráfico que detecto LIGO. Por otro lado, las ondas sísmicas viajan no mucho mas rápido que el sonido según del medio pero van entre 1200 a 5000 m/s por lo que tardarían en desplazarse de uno a otro laboratorio varios minutos, no 7 milisegundos. Si aun la quieres porfiar, tendrás que plantear que todos los terremotos de norteamérica ocurren en una franja equidistante a cada laboratorio con un error no mayor a un metro de ancho, sabes cual es la probabilidad de que un evento así suceda dos veces seguidas ? ni siquiera la millonésima parte de la diferencia entre las $5 \sigma$ y la unidad.
En este foro debatimos sobre ciencia y donde esta tiene sus límites, pero intentamos no superarlos adrede, eso es hacer pseudociencia, ten cuidado

Saludos $\mathbb R^3$

Pd. el mapa no tiene la ubicación de ningun laboratorio, o la vista me falla.

[Jaime Rudas]

Re: Ondas gravitacionales.

Pd. el mapa no tiene la ubicación de ningun laboratorio, o la vista me falla.

Y si la tuviera, nos daríamos cuenta de que el de Luisiana está en zona de baja sismicidad, mientras que el de Wasington, en zona de media sismicidad; como se puede comprobar con esta gráfica (más detallada) y el Google Earth.

[Alriga]

Re: Ondas gravitacionales.

IMPORTANTE: Todo parece indicar que el telescopio espacial de rayos gamma FERMI ha captado un estallido de rayos X provinente de la fusión de los dos agujeros negros que produjeron la onda gravitacional detectada por LIGO:

"... the Fermi Gamma-ray Burst Monitor (GBM) is an excellent partner in the search for electromagnetic counterparts to gravitational wave (GW) events. GBM observations at the time of the Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory (LIGO) event GW150914 reveal the presence of a weak transient source above 50 keV, 0.4 s after the GW event was detected, with a false alarm probability of 0.0022. This weak transient lasting 1 s does not appear connected with other previously known astrophysical, solar, terrestrial, or magnetospheric activity. Its localization is ill-constrained but consistent with the direction of GW150914 ..."

Fermi GBM Observations of LIGO Gravitational Wave event GW150914

Más adelante dice:

"... The detection of an electromagnetic counterpart to a merger of stellar mass black holes would be a surprising event. Although circumbinary disks are expected to form around supermassive black holes (Mayer et al. 2007), there is no such prediction for stellar mass systems ..."

Es decir, que si la emisión de rayos X proviene de la fusión de los dos agujeros negros GW150914, habrá que buscar las causas que la han producido de momento desconocidas, con lo que aprenderemos nueva física de agujeros negros. (Se intuye que la tremenda energía de la onda gravitatoria pudo acelerar gas ionizado que estaba situado en las cercanías de los AN, acelerándolo hasta la emisión de rayos X)

Saludos.

[jaquecusto]

Re: Ondas gravitacionales.

RRR, agradecido por sus explicaciones!
Creo en la ciencia, pero sospecho que cualquier forma de poder.