"Siapa yang melihat" merger bintang biner neutron pertama? Apa urutan kejadiannya? (GRB / GW170817)

15

Saya mencoba membaca Pengamatan Multi-messenger dari Bintang Biner Neutron Merger "pemeran ribuan" OPEN Access ApJ surat 848: L12 (59pp), 2017 20 Oktober https://doi.org/10.3847/2041-8213/ aa91c9 dan rasakan urutan peristiwa yang terjadi saat gelombang gravitasi dan ledakan sinar gamma mencapai Bumi sekitar pukul 12:41 UTC 2017-Aug-17.

Tampaknya ada lima instrumen yang terlibat dalam deteksi dan penentuan arah pertama; LIGO-Hanford dan LIGO-Livingston , VIRGO , Fermi-GBM , dan INTEGRAL . Tiga yang pertama adalah detektor gelombang gravitasi dan dua yang terakhir adalah teleskop sinar gamma di orbit Bumi. Gambar 2 dari makalah (bagian yang ditunjukkan di bawah ini) memberikan infografis padat dari pengamatan awal. Di kiri atas seseorang dapat melihat inset yang membentang dari dua belas detik sebelum penggabungan selama ramp gelombang gravitasi (GW) dalam frekuensi, menjadi enam detik setelahnya, di mana mayoritas ledakan sinar gamma (GRB) terdeteksi.

Entah bagaimana kombinasi GW dan GRB menggerakkan serangkaian peristiwa yang memicu kampanye pengamatan di seluruh dunia untuk mencari acara di semua spektrum elektromagnetik yang tersisa dari radio melalui sinar tampak dan UV ke sinar-X. Streaming data Neutrino juga diperiksa.

Pertanyaan: Saya ingin bertanya tentang urutan kejadian, peringatan, dan analisis otomatis dan manual yang cepat dari data GW dan GRB yang memicu peringatan tersebut. Detektor atau kombinasi mana yang pertama kali "melihat" peristiwa tersebut sebagai semacam acara yang ditandai? Apakah yang satu memicu analisis yang cepat dari yang lain? Apakah peringatan otomatis ini memicu perangkat lunak untuk menganalisis ulang, atau mengirim pesan teks SMS ke ribuan telepon seluler yang membuat semua orang duduk di stasiun kerja mereka?


di bawah ini: Gambar 2 (sebagian) menunjukkan garis waktu detik sebelum dan jam dan hari setelahnya (skala logaritmik). Data GW dan GRB digunakan (lihat Gambar 1) untuk memulai pencarian untuk sisa pencarian elektromagnetik.

masukkan deskripsi gambar di sini

di bawah ini: Gambar 1 menunjukkan pelokalan yang dibuat dari berbagai set detektor GW dan GRB.

masukkan deskripsi gambar di sini

uh oh
sumber

Jawaban:

18

Pemicu Fermi awal dapat ditemukan di sini , dan urutan peringatan berikut yang dikirim oleh LIGO Scientific Collaboration / Virgo Collaboration (LVC) dan berbagai pengamat elektromagnetik yang menindaklanjuti acara ini dapat ditemukan di arsip sirkuler GCN di sini . Ini tidak cukup memberikan keseluruhan cerita dari garis waktu peristiwa, tetapi merupakan awal yang baik dan makalah "Multimessenger" terkait cukup komprehensif dalam memberikan cerita lengkap.

Seperti yang ditunjukkan pada gambar, sinyal datang pertama di detektor gelombang gravitasi, dengan sinar gamma tiba di Fermi dan INTEGRAL sekitar 1,7 detik setelah waktu merger yang diamati. Namun, perangkat lunak analisis online di papan Fermi adalah yang tercepat dalam mendeteksi ledakan dan menghasilkan pemicu otomatis hanya 14 detik setelah sinyal tiba (saya tidak tahu lagi detail internal pemicu Fermi, bagaimana peringatan dikirim ke orang-orang, atau apa intervensi manual selanjutnya diperlukan). Dalam waktu 7 menit lebih sedikit, perangkat lunak otomatis daring yang mencari sinyal gelombang gravitasi menggunakan templat koalesensi biner kompak (lihat makalah ini dan makalah ini) telah menghasilkan kandidat menggunakan data dari detektor LIGO Hanford saja (data LIGO Livingston telah secara otomatis diveto oleh perangkat lunak karena adanya kesalahan [Gambar 2 makalah ini ], dan data Virgo belum menyebar ke lokasi di mana analisis dijalankan) - ini secara otomatis diberitahu (melalui email atau teks) sejumlah orang di LVC bahwa sesuatu yang menarik telah terjadi. Kurang dari 10 detik setelah kandidat gelombang gravitasi direkam, kode otomatis yang disebut RAVEN (lihat, misalnya, Bagian 4.1 dari makalah ini)) mencatat kebetulan temporal antara pemicu Fermi dan kandidat gelombang gravitasi. Setelah diberitahu tentang pemicu gelombang gravitasi, berbagai orang di dalam LVC memprakarsai panggilan konferensi dan mulai secara manual melihat data dan melihat sinyal mirip kicauan dalam representasi frekuensi waktu dari data. Kira-kira 33 menit setelah pemicu gelombang gravitasi, dan 40 menit setelah kedatangan sinyal, diputuskan (orang-orang terlibat) untuk mengeluarkan pengumuman (entri pertama dalam daftar GCN di sini ) bahwa ada pemicu meledak bersama sinar gamma sinar Fermi dan pemicu gelombang gravitasi.

Mengenai waktu kedatangan sinyal di berbagai pendeteksi gelombang gravitasi: pertama kali tiba di Virgo, diikuti oleh detektor LIGO Livingston, dan akhirnya di detektor LIGO Hanford.

Matt Pitkin
sumber
Wow, inilah tepatnya jawaban yang saya harapkan! Benar-benar jelas, ringkas, dan bersumber dengan baik. Terima kasih telah menyatukan semua ini dalam format yang mudah dibaca! Sekarang (misalnya), saya lebih mengerti apa yang dibicarakan koran multimessenger tentang keberadaan glitch.
uhoh
1
@uhoh terima kasih. Jelas ada lebih banyak cerita setelah pengamatan sinar gamma dan gelombang gravitasi pertama, dan semoga makalah "Multimessenger" memberikan ide bagus tentang apa yang terjadi (walaupun saya yakin orang yang terlibat dalam berbagai kampanye tindak lanjut elektromagnetik memiliki banyak wawasan yang menarik tentang bagaimana hal-hal terjadi bagi mereka misalnya di sini , dan di sini .)
Matt Pitkin
Itu bagus; astronom adalah orang-orang nyata! :-) Jadi pencariannya dalam 3D - dalam hal ini "jarak luminositas" adalah (secara kasar) parameter model yang mencerminkan penskalaan keseluruhan (besaran) dari regangan?
uhoh
1
@ Yaoh ya, pencarian elektromagnetik tindak lanjut sering kali memang menggunakan informasi 3D (lokasi langit & jarak luminositas) dari pengamatan gelombang gravitasi (pencarian GW sendiri mencakup ruang parameter 9D jika Anda menganggap bintang tidak berputar, dan naik ke 6 dimensi lagi jika Anda memasukkan komponen putaran). Untuk sinyal gelombang gravitasi, Anda benar bahwa jarak luminositas langsung mengukur amplitudo sinyal dengan skala 1 / d. Amplitudo juga diskalakan oleh sesuatu yang disebut massa kicauan, tetapi itu dapat diukur secara tepat melalui fase evolusi sinyal.
Matt Pitkin
OK, terima kasih atas tindak lanjutnya!
uhoh