Mewġ ta' inċertezza
F'Jannar ta 'din is-sena, ġie rrappurtat li l-osservatorju LIGO irreġistra dak li jista' jkun it-tieni avveniment tal-għaqda ta 'żewġ stilel newtroni. Din l-informazzjoni tidher kbira fil-midja, iżda ħafna xjenzati qed jibdew ikollhom dubji serji dwar l-affidabbiltà tal-iskoperti tal-"astronomija tal-mewġ gravitazzjonali" li għadu qed jibda.
F'April 2019, id-ditekter LIGO f'Livingston, Louisiana, skopra taħlita ta 'oġġetti li jinsabu madwar 520 miljun sena dawl mid-Dinja. Din l-osservazzjoni, li saret f'ditekter wieħed biss, f'Hanford, kienet temporanjament diżattivata, u Virgo ma rreġistrax il-fenomenu, iżda madankollu tqieset bħala sinjal suffiċjenti tal-fenomenu.
Analiżi tas-sinjal GW190425 indika ħabta ta 'sistema binarja b'massa totali ta' 3,3 - 3,7 darbiet il-massa tax-Xemx (1). Dan huwa ċar akbar mill-mases tipikament osservati fis-sistemi binarji ta 'stilel newtroni fil-Mixja tal-Ħalib, li jvarjaw minn 2,5 sa 2,9 mases solari. Ġie ssuġġerit li l-iskoperta tista 'tirrappreżenta popolazzjoni ta' stilel binarju newtroni li ma kinitx osservata qabel. Mhux kulħadd iħobb din il-multiplikazzjoni ta’ ħlejjaq lil hinn mill-ħtieġa.
1. Viżwalizzazzjoni tal-ħabta tal-istilla tan-newtroni GW190425.
Fatt huwa li GW190425 inġabret minn ditekter wieħed ifisser li x-xjenzati ma setgħux jidentifikaw il-post, u m'hemm l-ebda firma ta 'osservazzjoni fil-medda elettromanjetika, kif kien il-każ ma' GW170817, l-ewwel għaqda ta 'żewġ stilel newtroni osservati minn LIGO (li hija wkoll dubjuża, iżda aktar dwar dak hawn taħt). Huwa possibbli li dawn ma kinux żewġ stilel newtroni. Forsi wieħed mill-oġġetti Toqba sewda. Forsi t-tnejn kienu. Iżda mbagħad ikunu toqob suwed iżgħar minn kwalunkwe toqba sewda magħrufa, u mudelli tal-formazzjoni ta 'toqob suwed binarji jkollhom jerġgħu jinbnew.
Hemm wisq minn dawn il-mudelli u teoriji biex jadattaw għalihom. Jew forsi "l-astronomija tal-mewġ gravitazzjonali" se tibda tadatta għar-rigorożità xjentifika ta 'oqsma anzjani ta' osservazzjoni spazjali?
Wisq pożittivi foloz
Alexander Unsicker (2), fiżiku teoretiku Ġermaniż u awtur rispettat ta’ testi tax-xjenza popolari, kiteb fi Frar fuq il-websajt Medium li, minkejja aspettattivi enormi, id-ditekters tal-mewġ gravitazzjonali LIGO u VIRGO (3) ma wrew xejn interessanti f’sena, ħlief għal pożittivi foloz każwali. Skont ix-xjenzat, dan iqajjem dubji serji dwar il-metodu użat.
Bl-għoti tal-Premju Nobel għall-Fiżika fl-2017 lil Rainer Weiss, Barry K. Barish u Kip S. Thorne, il-kwistjoni dwar jekk il-mewġ gravitazzjonali setgħux jiġu skoperti dehret li ġiet solvuta darba għal dejjem. Id-deċiżjoni tal-Kumitat Nobel tikkonċerna sejbien ta 'sinjal estremament qawwi GW150914 ippreżentat f'konferenza stampa fi Frar 2016, u s-sinjal diġà msemmi GW170817, li kien attribwit għall-għaqda ta 'żewġ stilel newtroni, peress li żewġ teleskopji oħra rreġistraw sinjal konverġenti.
Minn dakinhar daħlu fl-iskema xjentifika uffiċjali tal-fiżika. L-iskoperti qajmu reazzjonijiet entużjasti, u kienet mistennija era ġdida fl-astronomija. Il-mewġ gravitazzjonali kellu jsir "tieqa ġdida" fl-Univers, li jżid mal-armament ta 'teleskopji magħrufa qabel u jwassal għal tipi kompletament ġodda ta' osservazzjoni. Ħafna qabblu din l-iskoperta mat-teleskopju tal-1609 ta’ Galileo. Saħansitra aktar eċċitanti kienet iż-żieda fis-sensittività tad-ditekters tal-mewġ gravitazzjonali. It-tamiet kienu kbar għal għexieren ta 'skoperti eċċitanti u skoperti matul iċ-ċiklu ta' osservazzjoni O3 li beda f'April 2019. Madankollu, għalissa, jinnota Unzicker, m'għandna xejn.
Biex tkun preċiża, l-ebda wieħed mis-sinjali tal-mewġ gravitazzjonali misjuba matul l-aħħar ftit xhur ma ġie vverifikat b'mod indipendenti. Minflok, kien hemm numru għoli b'mod inspjegabbli ta' pożittivi foloz u sinjali li mbagħad ġew degradati. Ħmistax-il avveniment fallew mit-test ta’ validazzjoni b’teleskopji oħra. Barra minn hekk, 19-il sinjal tneħħew mill-ispezzjoni.
Xi wħud minnhom inizjalment kienu kkunsidrati sinifikanti ħafna - per eżempju, GW191117j kien stmat li kellu avveniment ta 'probabbiltà ta' 28 biljun sena, GW190822c kellu probabbiltà ta 'sena f'5 biljun, u GW200108v kellu probabbiltà ta' 1 f'100 biljun sena. snin. Meta wieħed iqis li l-perjodu ta' osservazzjoni inkwistjoni lanqas kien sena sħiħa, hemm ħafna pożittivi foloz bħal dawn. Jista 'jkun hemm xi ħaġa ħażina bil-mod kif is-sinjali huma rrappurtati, jikkummenta Unzicker.
Il-kriterji għall-klassifikazzjoni tas-sinjali bħala "żbalji", fl-opinjoni tiegħu, mhumiex trasparenti. Din mhix biss l-opinjoni tiegħu. Il-fiżika teoretika rinomata Sabine Hossenfelder, li preċedentement indikat difetti fit-tekniki tal-analiżi tad-dejta tad-detector LIGO, ikkummentat fuq il-blog tagħha: “Dan qed jagħtini uġigħ ta’ ras, guys. Jekk ma tafx għalfejn id-ditekter tiegħek jara xi ħaġa li ma tidhirx li hi dak li tistenna, kif tista’ tafdaha biex tara dak li tistenna?”
L-interpretazzjoni tal-iżbalji tassumi li m'hemm l-ebda proċedura sistematika għas-separazzjoni tas-sinjali attwali minn oħrajn, ħlief biex jiġu evitati kontradizzjonijiet flagranti ma' osservazzjonijiet oħra. Sfortunatament, daqs 53 każ ta' "skoperti ta' kandidati" għandhom ħaġa waħda komuni - ħadd ħlief dak li jirrapporta ma nnotaha.
Il-midja għandha t-tendenza li tiċċelebra qabel iż-żmien l-iskoperti LIGO/VIRGO. Meta l-analiżi u t-tfittxijiet sussegwenti għall-konferma jfallu, kif kien il-każ għal xhur sħaħ, ma jkunx hemm aktar entużjażmu jew korrezzjoni fil-midja. Il-midja ma turi ebda interess f’dan l-istadju inqas effettiv.
Sejbien wieħed biss huwa bla dubju
Skont Unzicker, jekk ilna nsegwu s-sitwazzjoni mit-tħabbira kbira tal-ftuħ fl-2016, id-dubji attwali m'għandhomx ikunu sorpriża. L-ewwel valutazzjoni indipendenti tad-dejta twettqet minn tim mill-Istitut Niels Bohr f'Kopenħagen, immexxi minn Andrew D. Jackson. L-analiżi tagħhom tad-dejta żvelat korrelazzjonijiet strambi fis-sinjali li fadal, li l-oriġini tagħhom għadha mhix ċara, minkejja t-talbiet tat-tim li l-anomaliji kollha inklużi. Is-sinjali huma ġġenerati meta d-dejta mhux ipproċessata (wara preproċessar estensiv u filtrazzjoni) titqabbel ma 'l-hekk imsejħa mudelli, jiġifieri, sinjali teoretikament mistennija minn simulazzjonijiet numeriċi ta' mewġ gravitazzjonali.
Madankollu, meta tiġi analizzata d-dejta, proċedura bħal din hija xierqa biss meta l-eżistenza stess tas-sinjal tkun stabbilita u l-forma tiegħu tkun magħrufa preċiżament. Inkella, l-analiżi tal-mudell hija għodda qarrieqa. Jackson għamel dan effettiv ħafna waqt il-preżentazzjoni tiegħu, billi qabbel il-proċedura mar-rikonoxximent awtomatiku tal-immaġni tal-pjanċi tal-liċenzja. Iva, m'hemm l-ebda problemi b'qari preċiż minn immaġni mċajpra, iżda biss jekk il-karozzi kollha li jgħaddu fil-qrib ikollhom pjanċi tal-liċenzja eżattament tal-istess daqs u stil. Madankollu, jekk l-algoritmu jiġi applikat għal immaġini "fis-selvaġġ", ikun jirrikonoxxi l-pjanċa tal-liċenzja minn kwalunkwe oġġett qawwi b'tikek suwed. Dan huwa dak li Unzicker jaħseb li jista 'jkun qed jiġri bil-mewġ gravitazzjonali.
3. Netwerk ta 'ditekters tal-mewġ gravitazzjonali fid-dinja
Kien hemm tħassib ieħor dwar il-metodoloġija tas-sejbien tas-sinjali. Bi tweġiba għall-kritika, il-grupp ta 'Kopenħagen żviluppa metodu li juża karatteristiċi purament statistiċi biex jiskopri sinjali mingħajr ma juża mudelli. Meta applikati, ir-riżultati xorta juru biċ-ċar l-ewwel inċident ta’ Settembru 2015, iżda... dan biss għalissa. Mewġa gravitazzjonali qawwija bħal din tista 'titqies bħala "xortih" ftit wara li tnieda l-ewwel detector, iżda wara ħames snin in-nuqqas ta' skoperti ulterjuri kkonfermati qed isir kawża ta 'tħassib. Jekk ma jkunx hemm sinjal statistikament sinifikanti fl-għaxar snin li ġejjin, se jkun hemm l-ewwel skoperta ta 'GW150915 għadu meqjus reali?
Xi wħud jgħidu li kien aktar tard sejbien GW170817, jiġifieri, sinjal termonukleari minn stilla binarja tan-newtroni, konsistenti mal-osservazzjonijiet tal-istrumenti fir-reġjun tar-raġġi gamma u teleskopji ottiċi. Sfortunatament, hemm ħafna inkonsistenzi: l-iskoperta ta 'LIGO ġiet skoperta sigħat biss wara li teleskopji oħra kienu nnutaw is-sinjal.
Il-laboratorju VIRGO, imniedi tlett ijiem biss qabel, ma pproduċa l-ebda sinjal rikonoxxibbli. Barra minn hekk, LIGO/VIRGO u ESA esperjenzaw fallimenti tan-netwerk fl-istess jum. Kien hemm dubji dwar il-kompatibilità tas-sinjal ma 'għaqda ta' stilla tan-newtroni, sinjal ottiku dgħajjef ħafna, eċċ. Min-naħa l-oħra, ħafna xjenzati li jistudjaw il-mewġ gravitazzjonali jsostnu li l-informazzjoni direzzjonali miksuba minn LIGO kienet ħafna aktar preċiża minn dik tal-oħra. żewġ teleskopji, u jgħidu li l-iskoperta ma setgħetx kienet aċċidentali.
Għal Unzicker, hija koinċidenza pjuttost allarmanti li d-dejta kemm għal GW150914 kif ukoll għal GW170817, l-ewwel avvenimenti tat-tip tagħhom li ġew enfasizzati f'konferenzi stampa ewlenin, inkisbu taħt ċirkostanzi "anormali" u ma setgħetx tiġi riprodotta taħt kundizzjonijiet tekniċi ħafna aħjar fil- il-kejl ta' serje ta' żmien twil.
Dan iwassal għal aħbarijiet bħall-isplużjoni tas-suppost supernova (li rriżulta li kienet illużjoni), ħabta unika ta 'stilla tan-newtroniqed iġġiegħel lix-xjentisti "jaħsbu mill-ġdid snin ta 'għarfien aċċettat" jew saħansitra t-toqba sewda ta' 70 massa solari, li t-tim LIGO sejjaħ konferma mgħaġġla wisq tat-teoriji tagħhom.
Unzicker iwissi dwar sitwazzjoni fejn l-astronomija tal-mewġ gravitazzjonali tikseb l-infamija li tipprovdi oġġetti astronomiċi "inkella inviżibbli". Biex ma jseħħx dan, huwa jipproponi trasparenza akbar tal-metodi, pubblikazzjoni ta 'mudelli użati, standards ta' analiżi, u l-iffissar ta 'data ta' skadenza għal avvenimenti li mhumiex verifikati b'mod indipendenti.
