В этой статье я хочу рассказать вам – чем вы можете помочь ученым, или как вы можете быть всегда в курсе актуальных событий в сфере гравитационной обсерватории…
Оповещения об обнаружении
Оповещение об обнаружении в приложении! Хотите знать, когда LIGO и Virgo обнаружили гравитационные волны? Для этого есть приложение! LIGO и Virgo теперь публикуют сведения об обнаружении «кандидатов» по всему миру, как только их обнаруживают (их называют «кандидатами», пока они не будут полностью проверены, что может занять некоторое время). Теперь вы можете получать эти оповещения одновременно с более широким научным сообществом прямо на вашем смартфоне:
Приложение для Android: Chirp
Приложения для iPhone: Chirp или GW Events
Публичные оповещения Gravitational Wave Вы также можете просматривать обнаружение кандидатов LIGO / Virgo онлайн. На этой странице указаны возможные местоположения источника и процентная вероятность определенного типа обнаруженного события (слияние черная дыра-черная дыра, слияние черная дыра-нейтронная звезда, слияние нейтронная звезда-нейтронная звезда или что-то среднее между ними, называемое «разрыв массы»). Добавьте эту страницу в закладки сегодня!
Помогите ученым в LIGO искать гравитационные волны, неуловимые волны пространства-времени.
Нахождение пульсации в пространстве-времени
В 1916 году, через год после правильной формулировки теории общей теории относительности, Альберт Эйнштейн предсказал, что ускоряющиеся массы создают рябь, которая распространяется через ткань пространства-времени, известную как гравитационные волны. Однако эта рябь настолько невероятно мала, что сам Эйнштейн думал, что их никогда не обнаружат. Спустя столетие после этого прогноза лазерная интерферометрическая гравитационно-волновая обсерватория (LIGO) впервые обнаружила это неуловимое явление.
Хотя гравитационные волны невидимы, они оказывают ощутимое влияние на пространство, через которое проходят, вызывая сокращение и растяжение расстояний. Детекторы LIGO в Ливингстоне, Луизиана и Хэнфорде, штат Вашингтон, используют лазерный свет в качестве очень точного секундомера для измерения этого эффекта. Детекторы - идентичные интерферометры Майкельсона, стреляющие мощными лазерами в полости одинаковой длины длиной четыре километра. Поскольку скорость света постоянна, если бег по плечам интерферометра и обратно является одинаковой, это означает, что свет прошел точно такое же расстояние, а руки точно такой же длины. Однако, если одна из этих рук растянута или сжата, скажем, гравитационной волной, «гонка» не будет ничьей - луч, движущийся по короткой руке, выиграет «гонку» и помешает движению луча по длинной руке, создав сигнал.
14 сентября 2015 года гравитационные волны от слияния двух черных дыр достигли Земли на расстоянии более миллиарда световых лет. Недавно модернизированный LIGO смог обнаружить незначительное сжатие и растяжение пространства из этого события - «ощутить» пульсацию в пространстве-времени из первых рук. Изображение этого детектирования в обоих детекторах показано ниже, построено так же, как изображения, которые вы будете смотреть в этом проекте. Благодаря этому открытию человечество впервые обнаружило гравитационные волны и двойные системы чёрных дыр и проверили относительность Эйнштейна на совершенно новом уровне.
Глюки в системе LIGO - самый чувствительный и сложный гравитационный эксперимент из когда-либо созданных. Чтобы обнаружить гравитационные волны даже от самых сильных событий во Вселенной, LIGO должен быть в состоянии знать, когда длина его 4-километровых плеч изменяется на расстояние в 10000 раз меньше диаметра протона! Это делает LIGO восприимчивым к множеству инструментальных и внешних источников шума. Особую озабоченность вызывают переходные, плохо смоделированные артефакты, известные сообществу LIGO как глюки. На самом деле детекторов 2 и расстояние между ними несколько тысяч километров, причина этому - что они изолируют детекторы от обычных источников шума. Сбои случаются достаточно часто и они должны совпадать в двух детекторах и имитировать астрофизические сигналы. Классификация и характеристика сбоев является обязательным условием для выявления и устранения этих артефактов, прокладывая путь для обнаружения большего количества астрофизических сигналов.
Классификация глюков с использованием компьютеров оказалась чрезвычайно сложной задачей. Семейство алгоритмов анализа данных, известное как машинное обучение, за последние десять лет добилось огромных успехов в задачах классификации, хотя для эффективной работы с ними обычно требуется большой предварительно классифицированный набор данных. Тем не менее, человеческая интуиция снова и снова доказывает свою полезность в таких проблемах распознавания образов, как эта. Одним из нововведений этого гражданского научного проекта является то, что гражданские ученые и компьютерные алгоритмы будут работать в симбиотических отношениях, помогая друг другу оптимально классифицировать и характеризовать глюки.
Общий рабочий процесс.
Ученые изучат огромное количество данных LIGO, чтобы получить надежный набор данных «золотого стандарта», который можно использовать для посева и обучения алгоритмов машинного обучения.
Алгоритмы машинного обучения извлекут уроки из этого классифицированного набора данных для сортировки большего количества данных LIGO и выбора наиболее интересных, ненормальных сбоев, которые будут отправлены гражданским ученым
Ученые будут далее классифицировать и характеризовать эти морфологии сбоев, определяя новые категории сбоев, которые будут использоваться при обучении алгоритмов машинного обучения.
Используя преимущества как людей, так и компьютеров, этот проект будет сохранять данные LIGO настолько чистыми, насколько это возможно, и поможет открыть большую часть вселенной гравитационных волн.
Если вы хотите принять участие в этом проекте – вам сюда.
