अनिश्चितताका लहरहरू

यस वर्षको जनवरीमा, यो रिपोर्ट गरिएको थियो कि LIGO पर्यवेक्षकले दुई न्यूट्रोन ताराहरूको मर्जरको दोस्रो घटना के हुन सक्छ रेकर्ड गर्यो। यो जानकारी मिडियामा राम्रो देखिन्छ, तर धेरै वैज्ञानिकहरूले नवजात "गुरुत्वाकर्षण तरंग खगोल विज्ञान" को खोजहरूको विश्वसनीयताको बारेमा गम्भीर शंका गर्न थालेका छन्।

अप्रिल २०१९ मा, लुइसियानाको लिभिङ्स्टनमा रहेको LIGO डिटेक्टरले पृथ्वीबाट करिब ५२० मिलियन प्रकाश-वर्ष टाढा रहेका वस्तुहरूको संयोजन पत्ता लगाए। ह्यानफोर्डमा एउटा मात्र डिटेक्टरमा गरिएको यो अवलोकनलाई अस्थायी रूपमा असक्षम पारिएको थियो, र कन्याले घटना दर्ता गरेन, तर तापनि यो घटनाको पर्याप्त संकेत मानिएको थियो।

सिग्नल विश्लेषण GW190425 सूर्यको द्रव्यमानको 3,3 देखि 3,7 गुणा कुल द्रव्यमान भएको बाइनरी प्रणालीको टक्करलाई संकेत गर्दछ (1)। यो सामान्यतया 2,5 देखि 2,9 सौर्य द्रव्यमानको दायरा मिल्की वेमा बाइनरी न्युट्रोन तारा प्रणालीहरूमा देखाइने जनसङ्ख्याभन्दा स्पष्ट रूपमा ठूलो छ। यो सुझाव दिइएको छ कि खोजले बाइनरी न्यूट्रोन ताराहरूको जनसंख्या प्रतिनिधित्व गर्न सक्छ जुन पहिले अवलोकन गरिएको थिएन। सबैलाई आवश्यक भन्दा बाहिर प्राणीहरूको यो गुणन मनपर्दैन।

1. न्यूट्रोन तारा GW190425 को टक्कर को दृश्य।

तथ्य यो छ GW190425 एउटा डिटेक्टरले उठाएको मतलब वैज्ञानिकहरूले स्थान पत्ता लगाउन असमर्थ थिए, र विद्युत चुम्बकीय दायरामा कुनै अवलोकन हस्ताक्षर छैन, जस्तै GW170817 को मामला थियो, LIGO द्वारा अवलोकन गरिएको दुई न्यूट्रोन ताराहरूको पहिलो मर्जर (जुन पनि शंकास्पद छ, तर तलको बारेमा थप)। यो सम्भव छ कि यी दुई न्यूट्रोन तारा थिएनन्। सायद वस्तुहरु मध्ये एक ब्ल्याक होल। सायद दुबै थिए । तर त्यसपछि तिनीहरू कुनै पनि ज्ञात ब्ल्याक होल भन्दा साना ब्ल्याक होलहरू हुनेछन्, र बाइनरी ब्ल्याक होलहरूको गठनको मोडेलहरू पुन: निर्माण गर्नुपर्नेछ।

अनुकूलन गर्न यी मोडेल र सिद्धान्तहरू धेरै छन्। वा हुनसक्छ "गुरुत्वाकर्षण तरंग खगोल विज्ञान" ले अन्तरिक्ष अवलोकनको पुरानो क्षेत्रहरूको वैज्ञानिक कठोरतालाई अनुकूलन गर्न सुरु गर्नेछ?

धेरै धेरै गलत सकारात्मक

अलेक्ज्याण्डर अनसिकर (२), एक जर्मन सैद्धांतिक भौतिकशास्त्री र लोकप्रिय विज्ञान पाठका सम्मानित लेखक, फेब्रुअरीमा वेबसाइट मिडियममा लेखे कि, धेरै अपेक्षाहरूको बावजुद, गुरुत्वाकर्षण तरंग पत्ता लगाउने LIGO र VIRGO (2) ले एक वर्षमा केही रोचक देखाउन सकेन, अनियमित गलत सकारात्मक बाहेक। वैज्ञानिकका अनुसार यसले प्रयोग गरिएको विधिमाथि गम्भीर शंका उत्पन्न गरेको छ ।

रेनर वेइस, ब्यारी के. बारिश र किप एस थोर्नलाई 2017 मा भौतिकशास्त्रको नोबेल पुरस्कार प्रदान गरेपछि, गुरुत्वाकर्षण तरंगहरू पत्ता लगाउन सकिन्छ कि भन्ने प्रश्न एक पटक र सबैको लागि समाधान भएको जस्तो देखिन्छ। नोबेल समितिको निर्णय चिन्ताजनक छ अत्यन्त बलियो संकेत पत्ता लगाउने GW150914 फेब्रुअरी 2016 मा एक प्रेस सम्मेलनमा प्रस्तुत गरियो, र पहिले नै उल्लेख गरिएको संकेत GW170817, जसलाई दुई न्यूट्रोन ताराहरूको मर्जरमा श्रेय दिइएको थियो, किनकि दुई अन्य टेलिस्कोपहरूले कन्भर्जेन्ट सिग्नल रेकर्ड गरे।

त्यसबेलादेखि तिनीहरू भौतिक विज्ञानको आधिकारिक वैज्ञानिक योजनामा ​​प्रवेश गरेका छन्। खोजहरूले उत्साहजनक प्रतिक्रियाहरू देखायो, र खगोल विज्ञानमा नयाँ युगको अपेक्षा गरिएको थियो। गुरुत्वाकर्षण तरंगहरू ब्रह्माण्डमा "नयाँ सञ्झ्याल" बन्ने अपेक्षा गरिएको थियो, पहिले ज्ञात टेलिस्कोपहरूको शस्त्रागारमा थप्दै र पूर्ण रूपमा नयाँ प्रकारको अवलोकनको लागि नेतृत्व गर्दै। धेरैले यो खोजलाई ग्यालिलियोको १६०९ टेलिस्कोपसँग तुलना गरे। अझ रोमाञ्चक गुरुत्वाकर्षण तरंग डिटेक्टरहरूको संवेदनशीलतामा वृद्धि थियो। अप्रिल 1609 मा सुरु भएको O3 अवलोकन चक्रमा दर्जनौं रोमाञ्चक खोज र आविष्कारहरूका लागि आशाहरू उच्च थिए। यद्यपि, अहिलेको लागि, Unzicker नोट, हामीसँग केहि छैन।

सटीक हुनको लागि, विगत केही महिनाहरूमा पत्ता लागेको गुरुत्वाकर्षण तरंग संकेतहरू मध्ये कुनै पनि स्वतन्त्र रूपमा प्रमाणित गरिएको छैन। यसको सट्टा, त्यहाँ झूटा सकारात्मक र संकेतहरूको अस्पष्ट रूपमा उच्च संख्या थियो जुन त्यसपछि डाउनग्रेड गरियो। पन्ध्र घटनाहरू अन्य टेलिस्कोपहरूसँग प्रमाणीकरण परीक्षणमा असफल भए। साथै, निरीक्षणबाट 19 संकेतहरू हटाइयो।

तिनीहरूमध्ये केहीलाई सुरुमा धेरै महत्त्वपूर्ण मानिएको थियो - उदाहरणका लागि, GW191117j लाई 28 बिलियन वर्षको सम्भाव्यता घटनामा एक भएको अनुमान गरिएको थियो, GW190822c को 5 बिलियन वर्षमा एक सम्भावना थियो, र GW200108v मा 1 बिलियन वर्षको सम्भावना थियो। वर्ष। विचारमा पर्यवेक्षण अवधि पूरै वर्ष पनि थिएन, त्यस्ता झूटा सकारात्मकहरू धेरै छन्। त्यहाँ संकेतहरू रिपोर्ट गर्ने तरिकामा केहि गलत हुन सक्छ, Unzicker टिप्पणी।

संकेतहरूलाई "त्रुटिहरू" को रूपमा वर्गीकृत गर्ने मापदण्डहरू उनको विचारमा पारदर्शी छैनन्। यो उनको मात्रै धारणा होइन । प्रख्यात सैद्धांतिक भौतिकशास्त्री सबिन होसेनफेल्डर, जसले पहिले LIGO डिटेक्टर डेटा विश्लेषण प्रविधिहरूमा त्रुटिहरू औंल्याएका छन्, उनको ब्लगमा टिप्पणी गरे: "यसले मलाई टाउको दुखाइ दिइरहेको छ, साथीहरू। यदि तपाइँलाई थाहा छैन किन तपाइँको डिटेक्टरले केहि देख्छ जुन तपाइँले अपेक्षा गरेको जस्तो देखिदैन, तपाइँ के आशा गर्नुहुन्छ भनेर तपाइँ कसरी विश्वास गर्न सक्नुहुन्छ?"

त्रुटि व्याख्याले अन्य अवलोकनहरूसँग स्पष्ट विरोधाभासहरूबाट बच्न बाहेक, अन्यबाट वास्तविक संकेतहरू अलग गर्नको लागि कुनै व्यवस्थित प्रक्रिया छैन भनी मान्दछ। दुर्भाग्यवश, "उम्मेदवार खोजहरू" को 53 वटा घटनाहरूमा एउटा कुरा समान छ - रिपोर्टिङ गर्ने व्यक्ति बाहेक कसैले पनि यसलाई ध्यान दिएन।

मिडियाले LIGO/VIRGO आविष्कारहरूलाई समयअघि नै मनाउने गर्छ। जब पछिका विश्लेषणहरू र पुष्टिकरणका लागि खोजहरू असफल हुन्छन्, जस्तै महिनौंदेखि भएको छ, मिडियामा कुनै थप उत्साह वा सुधार हुँदैन। मिडियाले यो कम प्रभावकारी चरणमा कुनै चासो देखाउँदैन।

केवल एक पत्ता लगाउन शंका भन्दा बाहिर छ

Unzicker को अनुसार, यदि हामीले 2016 मा उद्घाटनको ठूलो घोषणा पछि परिस्थितिलाई पछ्याउँदैछौं भने, वर्तमान शंकाहरू आश्चर्यको रूपमा आउनु हुँदैन। डेटाको पहिलो स्वतन्त्र मूल्याङ्कन एन्ड्रयू डी ज्याक्सनको नेतृत्वमा कोपेनहेगनको निल्स बोहर इन्स्टिच्युटको टोलीद्वारा गरिएको थियो। तिनीहरूको डेटा विश्लेषणले बाँकी संकेतहरूमा अनौठो सहसम्बन्धहरू प्रकट गर्‍यो, जसको उत्पत्ति अझै अस्पष्ट छ, टोलीको दावीको बावजुद। सबै विसंगतिहरू समावेश छन्। संकेतहरू उत्पन्न हुन्छन् जब कच्चा डाटा (व्यापक प्रिप्रोसेसिङ र फिल्टरिङ पछि) तथाकथित टेम्प्लेटहरूसँग तुलना गरिन्छ, अर्थात्, गुरुत्वाकर्षण तरंगहरूको संख्यात्मक सिमुलेशनहरूबाट सैद्धान्तिक रूपमा अपेक्षित संकेतहरू।

जे होस्, डाटा विश्लेषण गर्दा, यस्तो प्रक्रिया मात्र उपयुक्त हुन्छ जब सिग्नलको अस्तित्व स्थापित हुन्छ र यसको आकार ठीकसँग थाहा हुन्छ। अन्यथा, ढाँचा विश्लेषण एक भ्रामक उपकरण हो। ज्याक्सनले आफ्नो प्रस्तुतिको क्रममा यसलाई धेरै प्रभावकारी बनायो, प्रक्रियालाई इजाजतपत्र प्लेटहरूको स्वचालित छवि पहिचानसँग तुलना गर्दै। हो, धमिलो छविबाट सही पढ्नमा कुनै समस्या छैन, तर नजिकैबाट गुज्रने सबै कारहरूमा ठ्याक्कै एउटै साइज र शैलीको लाइसेन्स प्लेटहरू छन् भने मात्र। यद्यपि, यदि एल्गोरिथ्म "जंगलीमा" छविहरूमा लागू गरिएको थियो भने, यसले कालो धब्बा भएको कुनै पनि उज्यालो वस्तुबाट लाइसेन्स प्लेट पहिचान गर्नेछ। यो गुरुत्वाकर्षण तरंगहरु संग भइरहेको हुन सक्छ भनेर Unzicker को लाग्छ।

3. विश्वमा गुरुत्वाकर्षण तरंग डिटेक्टरहरूको नेटवर्क

त्यहाँ सिग्नल पत्ता लगाउने विधिको बारेमा अन्य चिन्ताहरू थिए। आलोचनाको जवाफमा, कोपेनहेगन समूहले ढाँचाहरू प्रयोग नगरी संकेतहरू पत्ता लगाउन विशुद्ध सांख्यिकीय विशेषताहरू प्रयोग गर्ने विधि विकास गर्‍यो। लागू गर्दा, परिणामहरूले अझै पनि सेप्टेम्बर 2015 को पहिलो घटनालाई स्पष्ट रूपमा देखाउँदछ, तर... अहिलेको लागि मात्र यो। यस्तो बलियो गुरुत्वाकर्षण तरंग पहिलो डिटेक्टर सुरु भएको छिट्टै "भाग्य" मान्न सकिन्छ, तर पाँच वर्ष पछि थप पुष्टि आविष्कारहरूको अभाव चिन्ताको कारण बनिरहेको छ। यदि अर्को दस वर्षमा कुनै सांख्यिकीय रूपमा महत्त्वपूर्ण संकेत छैन भने, त्यहाँ हुनेछ GW150915 को पहिलो पहिचान अझै वास्तविक मानिन्छ?

कतिपयले यो पछि भन्नुहुनेछ पत्ता लगाउने GW170817, अर्थात्, बाइनरी न्युट्रोन ताराबाट प्राप्त थर्मोन्यूक्लियर संकेत, गामा रे क्षेत्र र अप्टिकल टेलिस्कोपहरूमा उपकरण अवलोकनहरूसँग अनुरूप। दुर्भाग्यवश, त्यहाँ धेरै विसंगतिहरू छन्: LIGO को पहिचान अन्य टेलिस्कोपहरूले संकेत नोट गरेको केही घण्टा पछि मात्र पत्ता लगाइएको थियो।

तीन दिन अघि मात्रै सुरु गरिएको VIRGO प्रयोगशालाले कुनै पनि चिन्न सकिने संकेत उत्पादन गरेन। थप रूपमा, LIGO/VIRGO र ESA ले एकै दिन नेटवर्क विफलताहरू अनुभव गरे। त्यहाँ एक न्यूट्रोन तारा मर्जर, एक धेरै कमजोर अप्टिकल संकेत, आदि संग संकेत संगतता को बारे मा शंका थियो। अर्कोतर्फ, गुरुत्वाकर्षण तरंगहरु को अध्ययन गर्ने धेरै वैज्ञानिकहरु लाई दावी गर्दछ कि LIGO द्वारा प्राप्त दिशात्मक जानकारी अन्य भन्दा धेरै सही थियो। दुई टेलिस्कोप, र तिनीहरू भन्छन् कि खोज आकस्मिक हुन सक्दैन।

Unzicker को लागी, यो एक डरलाग्दो संयोग हो कि GW150914 र GW170817 दुबै को लागी डाटा, प्रमुख प्रेस सम्मेलन मा हाइलाइट गर्न को लागी आफ्नो प्रकार को पहिलो घटनाहरु, "असामान्य" परिस्थितिहरु मा प्राप्त गरियो र धेरै राम्रो प्राविधिक परिस्थितिहरु मा पुन: उत्पादन गर्न सकिदैन। समय लामो श्रृंखला मापन।

यसले कथित सुपरनोवा विस्फोट (जुन भ्रम भयो) जस्ता समाचारहरू निम्त्याउँछ, अद्वितीय न्यूट्रॉन तारा टक्करयसले वैज्ञानिकहरूलाई "स्वीकृत ज्ञानका वर्षहरूमा पुनर्विचार गर्न" वा 70-सौर द्रव्यमानको ब्ल्याक होललाई पनि बाध्य तुल्याइरहेको छ, जसलाई LIGO टोलीले उनीहरूको सिद्धान्तहरूको हतार-हतार पुष्टि भने।

Unzicker ले यस्तो अवस्थाको चेतावनी दिन्छ जहाँ गुरुत्वाकर्षण तरंग खगोल विज्ञानले "अन्यथा अदृश्य" खगोलीय वस्तुहरू प्रदान गर्ने बदनाम हुन्छ। यो हुनबाट रोक्नको लागि, उहाँले विधिहरूको अधिक पारदर्शिता, प्रयोग गरिएको टेम्प्लेटहरूको प्रकाशन, विश्लेषणको मापदण्डहरू, र स्वतन्त्र रूपमा प्रमाणित नभएका घटनाहरूको लागि म्याद समाप्त हुने मिति सेट गर्ने प्रस्ताव गर्नुहुन्छ।