"Wer hat zuerst die Verschmelzung von Neutronensternen gesehen?" Wie war der Ablauf? (GRB/GW170817)

Ich versuche, Multi-Messenger Observations of a Binary Neutron Star Merger zu lesen, den „cast of Tausende“ OPEN Access ApJ Brief 848:L12 (59 Seiten), 20. Oktober 2017 https://doi.org/10.3847/2041-8213/ aa91c9 und erhalten Sie ein Gefühl für die Abfolge der Ereignisse, die stattfanden, als die Gravitationswellen und der Gammastrahlenausbruch die Erde um etwa 12:41 UTC 2017-Aug-17 erreichten.

An der ersten Detektion und Richtungsbestimmung scheinen fünf Instrumente beteiligt zu sein; LIGO-Hanford und LIGO-Livingston , VIRGO , Fermi-GBM und INTEGRAL . Die ersten drei sind Gravitationswellendetektoren und die letzten beiden sind Gammastrahlenteleskope im Erdorbit. Abbildung 2 des Papiers (von dem ein Teil unten gezeigt wird) bietet eine dicht gepackte Infografik der frühen Beobachtungen. Oben links ist ein Einschub zu sehen, der sich von zwölf Sekunden vor der Verschmelzung während der Frequenzrampe der Gravitationswelle (GW) bis sechs Sekunden danach erstreckt, wo der größte Teil des Gammastrahlenausbruchs (GRB) erfasst wird.

Irgendwie setzte die Kombination von GW und GRB eine Abfolge von Ereignissen in Gang, die eine weltweite Beobachtungskampagne auslöste, um das Ereignis im gesamten verbleibenden elektromagnetischen Spektrum von Radio über sichtbare und UV- bis hin zu Röntgenstrahlen zu suchen. Neutrino-Datenströme wurden ebenfalls überprüft.

Frage: Ich möchte nach dem Ablauf der Ereignisse, den Warnungen und der schnellen automatischen und manuellen Analyse der GW- und GRB-Daten fragen, die die Warnungen ausgelöst haben. Welcher Detektor oder welche Kombination "sah" das Ereignis zuerst als eine Art markiertes Ereignis? Hat das eine eine schnelle Analyse des anderen ausgelöst? Haben diese automatisierten Alarme eine erneute Analyse der Software ausgelöst, oder haben SMS-Textnachrichten an Tausende von Mobiltelefonen dazu geführt, dass sich alle an ihren Arbeitsplatz gesetzt haben?

unten: Abbildung 2 (auszugsweise) zeigt die Zeitleiste Sekunden davor und Stunden und Tage danach (logarithmische Skala). Die GW- und GRB-Daten wurden verwendet (siehe Abbildung 1), um die Suche nach dem Rest der elektromagnetischen Suche zu starten.

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unten: Abbildung 1 zeigt die Lokalisierungen, die von verschiedenen Sätzen von GW- und GRB-Detektoren gemacht wurden.

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Antworten (1)

Der anfängliche Fermi-Trigger kann hier gefunden werden , und die folgende Folge von Warnungen, die von der LIGO Scientific Collaboration/Virgo Collaboration (LVC) und verschiedenen elektromagnetischen Beobachtern im Anschluss an das Ereignis gesendet wurden, kann hier im GCN-Zirkulararchiv gefunden werden . Dies gibt nicht ganz die ganze Geschichte der Zeitlinie der Ereignisse wieder, ist aber ein guter Anfang und das verlinkte „Multimessenger“-Papier ist ziemlich umfassend darin, die ganze Geschichte zu erzählen.

Wie in der Abbildung gezeigt, traf das Signal zuerst in den Gravitationswellendetektoren ein, wobei Gammastrahlen etwa 1,7 Sekunden nach der beobachteten Verschmelzungszeit bei Fermi und INTEGRAL ankamen. Die Online-Analysesoftware an Bord von Fermi war jedoch am schnellsten, als sie den Burst erkannte und nur 14 Sekunden nach Eintreffen des Signals einen automatischen Trigger generierte (ich weiß nicht mehr über die internen Details der Fermi-Auslösung, wie die Warnungen an Personen verschickt werden oder welche nachträglichen manuellen Eingriffe erforderlich sind). Innerhalb von etwas mehr als 7 Minuten suchte die automatisierte Online-Software mithilfe kompakter binärer Koaleszenzvorlagen nach Gravitationswellensignalen (siehe, dieses Papier und dieses Papier) hatte einen Kandidaten produziert, der nur Daten vom LIGO-Hanford-Detektor verwendet hatte (LIGO-Livingston-Daten wurden von der Software aufgrund eines Fehlers automatisch abgelehnt [Abbildung 2 dieses Dokuments ], und Virgo-Daten waren noch nicht an den Standort weitergegeben worden wo die Analyse durchgeführt wurde) - dies benachrichtigt automatisch (per E-Mail oder SMS) eine Reihe von Personen im LVC, dass etwas Interessantes passiert ist. Weniger als 10 Sekunden, nachdem der Gravitationswellenkandidat aufgezeichnet wurde, wird ein automatisierter Code namens RAVEN (siehe z. B. Abschnitt 4.1 dieses Papiers) bemerkte die zeitliche Koinzidenz zwischen dem Fermi-Trigger und dem Gravitationswellenkandidaten. Nachdem sie über den Gravitationswellenauslöser benachrichtigt worden waren, initiierten verschiedene Personen innerhalb des LVC eine Telefonkonferenz und begannen, sich die Daten manuell anzusehen und sahen das offensichtliche Chirp-ähnliche Signal in Zeit-Frequenz-Darstellungen der Daten. Ungefähr 33 Minuten nach dem Gravitationswellenauslöser und 40 Minuten nach dem Eintreffen des Signals wurde beschlossen (Personen waren beteiligt), eine Ankündigung herauszugeben (der erste Eintrag in der GCN-Liste hier ), dass es einen gemeinsamen Fermi-Gammastrahlenauslöser gab und Gravitationswellen-Trigger.

Zu den Signalankunftszeiten bei den verschiedenen Gravitationswellendetektoren: Es kam zuerst bei Virgo an, gefolgt vom LIGO-Livingston-Detektor und schließlich beim LIGO-Hanford-Detektor.

Wow, das ist genau die Art von Antwort, auf die ich gehofft hatte! Es ist absolut klar, prägnant und gut begründet. Vielen Dank, dass Sie all dies in einem so leicht lesbaren Format zusammengetragen haben! Jetzt (zum Beispiel) verstehe ich besser, worüber das Multimessenger-Papier bezüglich des Vorhandenseins des Fehlers gesprochen hat.
@uhoh danke. Nach den ersten Gammastrahlen- und Gravitationswellen-Beobachtungen gibt es offensichtlich mehr zu der Geschichte, und hoffentlich vermittelt das „Multimessenger“-Papier eine gute Vorstellung davon, was passiert ist (obwohl ich sicher bin, dass die Leute, die an den verschiedenen elektromagnetischen Folgekampagnen beteiligt sind, eine Menge davon haben interessanter Einblick, wie sich die Dinge für sie entwickelt haben, z. B. hier und hier .)
Die sind großartig; Astronomen sind echte Menschen! :-) Die Suche war also in 3D - in diesem Fall ist "Leuchtkraftabstand" (grob gesagt) ein Parameter des Modells, der die Gesamtskalierung (Größe) der Dehnung widerspiegelt?
@uhoh ja, die nachfolgenden elektromagnetischen Suchen verwendeten oft die 3D-Informationen (Himmelsposition und Leuchtkraftentfernung) aus den Gravitationswellenbeobachtungen (die GW-Suche selbst deckt einen 9D-Parameterraum ab, wenn Sie davon ausgehen, dass sich die Sterne nicht drehen und aufwärts bis zu 6 weiteren Dimensionen, wenn Sie Spin-Komponenten einbeziehen). Für das Gravitationswellensignal haben Sie Recht, dass die Leuchtkraftentfernung die Amplitude des Signals direkt mit einer 1 / d-Skalierung skaliert. Die Amplitude wird auch durch die sogenannte Chirp-Masse skaliert, die jedoch durch die Phasenentwicklung des Signals genau gemessen werden kann.
Okay, danke für die Nachbereitung!
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