Pitanje:
Koje se opažanje može očekivati ​​na LIGO-u ako ga ima kada Betelgeuse postane supernova?
Lord Loh.
2019-12-26 03:13:33 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Koje se promatranje može očekivati ​​od LIGO opservatorija gravitacijskog vala ako postoji kad Betelgeuse postane supernova?

Možemo li znati da je Betelgeuse postala supernova prije nego što je vidimo kako osvjetljava naše noćno nebo?

ili neku drugu struju ili će uskoro biti dovršena opservatoriji gravitacijskog vala

Napravio sam nekoliko malih izmjena na vašem (zaista zanimljivom) pitanju, slobodno se vratite ili uredite dalje, hvala!
U pitanju se spominju specifične zvjezdarnice gravitacijskog vala. Jesu li vam potrebni odgovori kako bi se uzelo u obzir ono što zvjezdarnice mogu (ili će biti) sposobne izmjeriti ili tražite ono što bi se teoretski moglo izmjeriti ako bi to mogli mjeriti instrumenti? Na primjer, LIGO i DJEVICA su podešeni za zbližavanje neutronskih zvijezda / crnih rupa zvjezdane mase i možda neće vjerojatno otkriti gravitacijske valove supernove.
@asgallant Radovi koje sam pogledao sugeriraju da bi LIGO * lako * otkrio SN na udaljenosti od Betelgeuse.
Čini se da ovdje nedostaje kontekst da zapravo postoji prijedlog da bi Betelgeuse uskoro mogla postati supernova: https://www.washingtonpost.com/science/2019/12/27/is-betelgeuse-one-skys-brightest-stars- rub-supernova /
Dva odgovori:
Rob Jeffries
2019-12-26 05:17:13 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Potencijalno bi se mogao otkriti kratki (manje od sekunde) proboj gravitacijskih valova (GW). Mnogo ovisi o asimetrijama u kolapsu jezgre, jer sferni (ili čak aksijalno) simetrični kolaps ne bi proizveo GW ​​(npr. Morozova i sur. 2019.). Međutim, teoretski modeli sugeriraju da GW započinju s niskom frekvencijom (deseci Hz) i povezani su s odbijanjem jezgre na kraju kolapsa jezgre. Nakon otprilike pola sekunde frekvencije se podižu na kHz i povezane su s oscilacijama proto-neutronske zvijezde u središtu. Budući da je LIGO osjetljiv s oko 10Hz na 1kHz, tada bi se mogla otkriti samo početna faza koja traje nekoliko desetinki sekunde, ali svi GW-ovi mogu bez velike zapreke putovati kroz zvijezdu, sasvim će točno naznačiti trenutak kolapsa jezgre.

Gore navedeni teorijski izračuni sugeriraju amplitude GW od $ h _ {+} d \ sim 10 $ , gdje $ h _ {+} $ je bezdimenzionalni soj GW, a $ d $ udaljenost do supernove u cm. Betelgeuse je na udaljenosti od $ \ sim 6 \ puta 10 ^ {20} $ cm (600 svjetlosnih godina), tako da bi napon na detektoru bio $ h _ {+} \ sim 2 \ puta 10 ^ {- 20} $ . LIGO je osjetljiv na sojeve iznad $ 10 ^ {- 23} $ u ovom frekvencijskom rasponu, pa ne bi trebao biti problema (prema ovim modelima) u otkrivanju takvog događaja .

Ako su proizvedeni s prepoznatljivom snagom, tada bi ih trebali primiti istodobno kao ananticirani proboj neutrina. Razlika bi bila u tome što bi se raspad neutrina trebao produljiti tijekom oko 10 s. To je zato što je gusto središte supernove neprozirno čak i za neutrine (ali ne i gravitacijske valove) za to razdoblje i tako oni "istječu" tijekom tog razdoblja.

Elektromagnetski potpis supernove (tj. povećanje vidljivog svjetla) vidio bi se nekoliko sati nakon toga, jer je toliko vremena potrebno da se energija prenese u ovojnicu zvijezde.

NAPOMENA: Za sve praktične namjere i svrhe, na udaljenosti do Betelgeusea, neutrini, zajedno sa svjetlosnim i gravitacijskim valovima, putuju istom brzinom. tj. Kašnjenje izbijanja ( $ \ sim 10 $ MeV) neutrina uslijed njihovog nula ( $ \ < 1 $ eV) masa bi bila zanemariva. Ako je Lorentzov faktor 10 $ ^ 7 $ , tada je brzina neutrina jednaka brzini svjetlosti do 1 dijela u $ 2 \ puta 10 ^ {14} $ , što znači da im treba dodatnih 0,1 ms da stignu iz Betelgeusea u usporedbi sa brzinom svjetlosti.

Newbie pitanje: kako je moguć sferni simetrični kolaps, rotira se pretpostavljam? Može li se kolaps jezgre dogoditi bez ikakvog utjecaja momenta koji narušava tu simetriju?
@StianYttervik To bi bilo aksijalno simetrično. Sferno simetrični kolaps je malo vjerojatan - kao što sugerirate.
onekiloparsec
2019-12-26 04:44:33 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Razni problemi u vašem pitanju:

  • Betelgeuse trenutno prolazi razdoblje "niskog stanja", što je kombinirani učinak dviju periodičnih varijacija (vidi, na primjer, http://www.astronomerstelegram.org/?read=13365). Stoga trenutno nema jasnih dokaza da će eksplodirati kao supernova koja se sruši, recimo, sljedećih mjeseci.

  • U mogućnosti smo znati je li jezgra -sapad supernove događa se prije nego što optička svjetlost dospije do nas zahvaljujući otkrivanju neutrina. To je bio slučaj sa poznatim SN1987A u Magelanovim oblacima ( https://en.wikipedia.org/wiki/SN_1987A#Neutrino_emissions, 2-3 sata prije optičkog svjetla)

  • LIGO već radi ( https://en.wikipedia.org/wiki/LIGO)

  • Što se tiče kao što mogu reći, spajanje dviju neutronskih zvijezda ili dvije crne rupe oslobađa više energije i stvara jači gravitacijski val koji predstavlja "jednostavan" kolaps masivne zvijezde (ali ovo je nedokumentirano mišljenje). No, Betelegeuse je puno bliži od trenutno otkrivenih izvora Gravitacijskih valova, ovo bi zaista moglo biti zanimljivo (iako, vidi prvu točku ...)

Budući da je Betelgeuse udaljeno oko 700 svjetlosnih godina, vjerojatno je * moglo * postati supernova i prije nego što je LIGO postao operativan (ili je uopće bio zamišljen), recimo prije 350 godina? A to ćemo znati tek 700 godina nakon što se to "zapravo" dogodilo. (Zanemarujući relativističku zabrinutost zbog istovremenosti. Postavljam koristan referentni okvir koji uključuje i Sunce i Betelgeuse blizu relativnog odmora.)
Bilo bi malo bolje da nam bude jasno da nemamo teleskopsko promatranje prve svjetlosti iz SN1987A za usporedbu s promatranjima neutrina, pa je kašnjenje koje citirate itekako informirana pretpostavka.
Bio bih * malo * oprezan kad bih rekao da je trenutačno prigušivanje posljedica stjecaja "dvije periodične varijacije", uglavnom zbog neizvjesnosti u dugoročnom ponašanju - iako da, slažem se s umanjivanjem pred- hipoteza o supernovi.
@HDE226868: Čini se da telegram koji se navodi u ovom odgovoru dobro dokumentira dvije periodične varijacije navodeći 25 godina podataka. To se čini puno uvjerljivije od bilo kojeg drugog dosadašnjeg objašnjenja.
@AtmosphericPrisonEscape S tim se sigurno ne prepirem; Samo kažem da bi fraziranje poput "čini se da je", a ne "jest", vjerojatno bilo točnije; iako je najuvjerljiviji, ne znamo sa sigurnošću.
@RossPresser Ako je Betelgeuse udaljeno točno 700 svjetlosnih godina, a supernova je krenula prije točno 350 godina, gravitacijski valovi iz nje detektirat ćemo za točno 350 godina jer gravitacijski valovi putuju brzinom svjetlosti.
@CJDennis Točno. Svoj sam komentar napisao jer je ovaj odgovor napisao "LIGO je već operativan" kao da je to pobijanje dijela originalnog pitanja OP-a koji je (prije uređivanja) glasio "Pod pretpostavkom da Betelgeuse nije postala supernova prije nego što je LIGO postao operativan."
@RossPresser Mislim da je sigurno reći da su se svi događaji koje je otkrio LIGO dogodili prije nego što je izgrađen otkako je gradnja započela prije 25 godina, a ne postoje objekti za koje znamo u roku od 25 svjetlosnih godina koji bi mogli izazvati detektibilan događaj.


Ova pitanja su automatski prevedena s engleskog jezika.Izvorni sadržaj dostupan je na stackexchange-u, što zahvaljujemo na cc by-sa 4.0 licenci pod kojom se distribuira.
Loading...