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zoom RSS 重力波GW150914雑感

<<   作成日時 : 2016/11/12 12:12   >>

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ツイートのまとめです。

昨年初めて観測された重力波イベントGW150914。特集本が出たので読んでいていろいろ思いつくことがありウェブサイトを調べたり画像を作成したりしたもの。






このワンフレーズには本当にハッとさせられた。

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Mitakaには視点を特定のターゲット天体に移す、つまり疑似的にその天体に行ってみる機能があるが、プリセットされている天体は限られており、銀河系外ではアンドロメダ銀河とおとめ座銀河団のみ。また、宇宙空間の任意の点を定めてそこへ移動する機能はない。ただ、目標天体を中心として「遠ざかる」ことはできる。そこで、LIGOウェブサイトなどに公開されている天球図のプロットをもとにGW150914のだいたいの位置を決め、その対蹠点方向に視野を向け、推定距離である14億光年後退することで、だいたいの位置に移動するという方法をとった(これまで作成した宇宙戦艦ヤマトの経路図などもこの方法で位置決めをしている)。

GW150914の位置は天球上の三日月状の領域が推定されているに過ぎないが、とりあえずプロットされているコンターの中心位置付近とした。

10億光年というと観測可能な宇宙の10分の1以下の距離でしかないので、その対比ではそれほど遠い気がしないのだが、実際に行ってみると、銀河系は無数の銀河の中に埋もれて判別もつかない。ここに表示されている銀河の数は、地上から見える星々の数をはるかに上回るだろう。図では無数の眩い銀河が見えるが、実際には夜空の暗闇に溶け込んでしまう暗さのはずだ。GW150914がこれほどの数の銀河をわたってきたのかと思うと、宇宙の広大さをあらためて感じる。

また、Mitakaで表示される銀河はスローン・デジタル・スカイサーベイ(http://skyserver.sdss.org/edr/jp/)の成果に基づいて、天球上の位置と距離が判明したものであり、銀河系を中心としたいくつかの扇状の領域に限られている。GW150914やGW151226(のだいたいの位置)は、そうした領域に含まれていないことがわかる。重力波イベントでは距離がダイレクトに推定されており、母天体が天球上で特定できれば、その意義は大きい。








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GW150914が発生した時代は、地球の歴史においては多様な生物が現れる以前の時代。ウィキペディア(https://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%9C%B0%E7%90%83%E5%8F%B2%E5%B9%B4%E8%A1%A8https://en.wikipedia.org/wiki/History_of_Earth)によれば、14億年前〜12億年前は中原生代エクタス紀にあたり、真核生物の有性生殖を示す最古の化石が見つかった時代とのこと。








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GW150914などの位置は、アバウトな推定しかされていないせいか、天球上の経緯度との対応がわかる図表が乏しい。上述の作図のときの位置推定も、天球写真とコンターを見ながら絞り込んだもの。






観測された重力波の振動数は可聴域であり、これを音に変換したものも公開されている。


これまでに観測されたGW150914 などは全てブラックホール連星の合体によるものだったが、重力波の発生源としては、このほかにも中性子連星の合体によるもの、超新星の合体によるものなどが理論的に予想されている。

別冊日経サイエンス215 「重力波・ブラックホール」より画像


上記ツイートでリンクしたサイト(http://jannalevin.com/science/)では、ブラックホール連星の合体も含め、予想波形を音に変換した動画を見ることができる。

同質量のブラックホール連星の合体
Black Hole Collision - Equal Mass
https://www.youtube.com/watch?v=esdzw8XETJM

質量比1:3のブラックホール連星の合体
Black Hole Collision - 1:3 Mass Ratio
https://www.youtube.com/watch?v=_9QpGy2QAkg

中性子星とブラックホールから成る連星の合体
Neutron Star & Black Hole Collision (with Spin)
https://www.youtube.com/watch?v=cyvtthizaJI

また、別のサイト(http://web.mit.edu/sahughes/www/sounds.html)では、ブラックホールや中性子星からなるコンパクトな連星系(CBC)の合体による重力波形を音に変換したものがおいてある。2004年11月2日付の記事。
※サウンドファイルだけである。ブラックホール連星のものは、実質的に音が出るのは最後の方だけなので音量注意。

参考
http://www.resceu.s.u-tokyo.ac.jp/workshops/jgwdas201404/Oohara-GWAstro.pdf

動画を探していたら、超新星の効果音だけ収録した動画を発見した。今後は、超新星爆発の重力波系をとりこんだ効果音なども出てくるんだろうか?




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