Artikkel

Gravitasjonssignalene er som lyden fra hvaler

Spektrogram av LIGO gravitasjonssignaler

Gravitasjonssignalene er som lyden fra hvaler

Mest av alt så minner dette signalet meg om lyden fra hvaler. Men det er litt kort da signalet bare varer i 0,15 sekunder og det stiger i frekvens som et fuglekvitter som vist i figuren øverst. Men fordi det er så lavfrekvent er nok hval mer nærliggende å tenke på enn en fugl.

Deteksjonen av gravitasjonssignalet er enda en bekreftelse på Einsteins generelle relativitetsteori. Enda mer så er det noe som tilfredsstiller vår menneskelige nysgjerrighet, og som skaper undring over hvordan verdensrommet, kosmologien og fysikken fungerer. Det er også en triumf for de mange teknologene som har jobbet med å lage de superfølsomme detektorene og endelig også for de som har stått for signalbehandlingen. Det siste er mitt perspektiv her.

I artikkelen i Physical Review Letters er det  beskrevet hva de gjorde for å detektere signalene. For det første så er signalet utrolig svakt da tøyningen (strain) bare er på 10-21. Bruker man avstanden til månen som målestokk så blir det som å merke en endring i den på 1/100 av bølgelengden til røntgenstråling eller 1/1 000 000 av bølgelengden til lys. For det andre ble signalet filtrert for å plukke ut frekvensbåndet fra 35 til 350 Hz.

Det tredje trikset i verktøykassen fra signalbehandling er det som kalles "matched filter". På norsk kan det kalles et signaltilpasset filter. 

Gravitasjonssignaler
ligo20160211a.jpg, av Caltech/MIT/LIGO Lab

Det brukes hele tiden i radar og sonar også og går ut på å sammenligne mottatte data med utsendt signal. Men i tilfellet med gravitasjon er det jo ikke noe som sendes ut, så hvordan skjer det da? Jo vet at de har regnet ut forventet signal fra mange forskjellige gravitasjonsbølge-scenarier og så leter gjennom alle sammen til de får best overenstemmelse - størst korrelasjon.

Det modellsignalet som passet best er vist som "Predicted" i de to øverste panelene i figuren. Det fine er jo at man samtidig har fått vite det mest sannsynlige scenariet for hvordan denne gravitasjonsbølgen oppsto.

Det ble også målt at signalet kom først til Livingston, Louisiana og 6.9 millisekunder senere til Hanford, Washington. Det sier noe om retningen til kilden og er vanlig måte å gjøre det på i alle slags posisjoneringssystemer. Det nederste panelet viser hvor like signalene er hvis man korrigerer for denne forsinkelsen.

Dermed gir både signalformen og forsinkelsen en god pekepinn på hva og hvor kilden til gravitasjonsbølgen er.

Hør på signalet selv her:

Kategori: 

Kommentarer

Fabrice Prieur

Det minner meg om lyden man kan hoere med Pulsed Wave Doppler i medisinsk ultralyd.

Ja, enig. Det er som pumpingen av blod i blodårene.

Skriv ny kommentar

Verifiser deg (din epost-adresse vil ikke bli vist offentlig)