«Кто видел» слияние двойной нейтронной звезды первым? Какова была последовательность событий? (GRB / GW170817)

15

Я пытаюсь прочитать « Послание тысяч двойных нейтронов », посвященное слиянию нескольких мессенджеров, «бросок тысяч», письмо OPEN Access ApJ 848: L12 (59pp), 2017, 20 октября https://doi.org/10.3847/2041-8213/ aa91c9 и почувствуйте последовательность событий, которые произошли, когда гравитационные волны и гамма-всплеск достигли Земли примерно в 12:41 UTC 2017-Aug-17.

Кажется, есть пять инструментов, вовлеченных в первое обнаружение и определение направления; ЛИГО-Хэнфорд и ЛИГО-Ливингстон , VIRGO , Fermi-GBM и INTEGRAL . Первые три - детекторы гравитационных волн, а последние два - гамма-телескопы на орбите Земли. На рисунке 2 статьи (часть которой показана ниже) представлена ​​плотно упакованная инфографика ранних наблюдений. В левом верхнем углу видна вставка, которая охватывает интервал от двенадцати секунд до слияния во время изменения частоты гравитационных волн (GW) до шести секунд после, когда обнаруживается большая часть гамма-всплесков (GRB).

Каким-то образом комбинация GW и GRB привела в движение последовательность событий, которые вызвали всемирную кампанию наблюдений, чтобы искать событие во всем остальном электромагнитном спектре от радио через видимое и ультрафиолетовое излучение. Нейтринные потоки данных также были проверены.

Вопрос: Я хотел бы спросить о последовательности событий, оповещениях и быстром автоматическом и ручном анализе данных GW и GRB, которые вызвали оповещения. Какой детектор или комбинация сначала «увидели» событие как некое помеченное событие? Один из них вызвал быстрый анализ другого? Были ли эти автоматические оповещения запускать программное обеспечение для повторного анализа, или текстовые сообщения SMS на тысячи мобильных телефонов заставляли всех сидеть на своих рабочих местах?


ниже: Рисунок 2 (частично), показывающий временные рамки секунд до и часов и дней после (логарифмическая шкала). Данные GW и GRB использовались (см. Рисунок 1), чтобы начать поиск остальной части электромагнитного поиска.

введите описание изображения здесь

ниже: Рисунок 1, показывающий локализации, сделанные из различных наборов детекторов GW и GRB.

введите описание изображения здесь

UHOH
источник

Ответы:

18

Первоначальный триггер Ферми можно найти здесь , а следующую последовательность предупреждений, которые были отправлены Научным Сотрудничеством LIGO / Сотрудничеством Девы (LVC) и различными электромагнитными наблюдателями, следящими за событием, можно найти в круговом архиве GCN здесь . Это не совсем дает полную историю событий, но является хорошим началом, и связанная статья «Multimessenger» довольно всеобъемлющая, чтобы дать полную историю.

Как показано на рисунке, сигнал поступал первым в детекторах гравитационных волн, причем гамма-лучи поступали в Ферми и ИНТЕГРАЛ примерно через 1,7 секунды после наблюдаемого времени слияния. Однако встроенное в Fermi программное обеспечение для онлайн-анализа быстрее всех обнаружило взрыв и сгенерировал автоматический триггер всего через 14 секунд после поступления сигнала (я не знаю больше внутренних подробностей запуска Fermi, способов оповещения). рассылать людям, или какие последующие ручные вмешательства требуются). В течение чуть более 7 минут он-лайн автоматизированное программное обеспечение для поиска гравитационно-волновых сигналов с использованием компактных двоичных шаблонов коалесценции (см. Эту статью и эту статью) подготовил кандидата, используя данные только с детектора LIGO Hanford (данные на LIGO Livingston были автоматически наложены вето программным обеспечением из-за присутствия сбоя [Рисунок 2 этой статьи ], а данные Virgo еще не были переданы в местоположение) где проводился анализ) - это автоматически уведомляет (по электронной почте или тексту) ряд людей в LVC о том, что произошло что-то интересное. Менее чем через 10 секунд после того, как кандидат гравитационной волны был зарегистрирован, автоматизированный код называется RAVEN (см., Например, раздел 4.1 этой статьи).) отметил временное совпадение между триггером Ферми и кандидатом на гравитационную волну. Получив уведомление о триггере гравитационной волны, различные люди в LVC инициировали конференц-связь и начали вручную просматривать данные и видели явный чириканоподобный сигнал в частотно-временных представлениях данных. Примерно через 33 минуты после запуска гравитационной волны и через 40 минут после поступления сигнала было решено (люди были вовлечены) выпустить объявление (первая запись в списке GCN здесь ) о том, что был совместный триггерный запуск гамма-излучения Ферми и триггер гравитационной волны.

Что касается времени прихода сигнала на различные детекторы гравитационных волн: он прибыл сначала в Деву, затем в детектор LIGO Livingston и, наконец, в детектор LIGO Hanford.

Мэтт Питкин
источник
Вау, это именно тот ответ, на который я надеялся! Это абсолютно ясно, сжато и хорошо поставлено. Спасибо, что собрали все это в таком удобном для чтения формате! Теперь (например) я лучше понимаю, о чем говорилось в газете с несколькими отправителями о наличии сбоев.
ухо
1
@ спасибо. После первых наблюдений за гамма-лучами и гравитационными волнами, очевидно, есть еще кое-что, и, надеюсь, статья «Multimessenger» дает хорошее представление о том, что произошло (хотя я уверен, что люди, участвующие в различных электромагнитных последующих кампаниях, имеют много интересное понимание того, как вещи разворачивались для них, например, здесь и здесь .)
Мэтт Питкин
Это здорово; астрономы настоящие люди! :-) Таким образом, поиск был в 3D - в этом случае «расстояние яркости» является (грубо говоря) параметром модели, который отражает общий масштаб (величину) деформации?
ухо
1
@ uhoh да, последующие электромагнитные поиски часто использовали трехмерную информацию (местоположение неба и расстояние яркости) из наблюдений гравитационной волны (сам поиск GW покрывает пространство параметров 9D, если вы предполагаете, что звезды не вращаются, и вверх до 6 дополнительных измерений, если вы включите компоненты вращения). Для сигнала гравитационной волны вы правы в том, что расстояние светимости напрямую масштабирует амплитуду сигнала с масштабированием 1 / d. Амплитуда также масштабируется с помощью чего-то, называемого массой ЛЧМ, но это можно точно измерить посредством фазовой эволюции сигнала.
Мэтт Питкин
ОК, спасибо за продолжение!
ух