Detekce gravitačních vln pomocí pulsarů dostává přesný matematický model
© / kredit: Kosmologické novinky · Zdroj · · CC BY 4.0 · Úpravy: vlastní schéma.
Zkoumání stochastického pozadí gravitačních vln, tedy slabého vesmírného šumu tvořeného mnoha nezávislými zdroji, spoléhá na pole časování pulsarů (Pulsar Timing Arrays) – sítě rotujících neutronových hvězd využívané jako přesné vesmírné hodiny. Autoři nové studie odvodili plně analytické překryvové redukční funkce, které přesně popisují, jak tyto sítě reagují na polarizaci gravitačních vln (včetně intenzity, kruhové a lineární polarizace) při zohlednění konečné vzdálenosti pulsarů a jejich fází. Vědci zjistili, že odezva na intenzitu a kruhovou polarizaci se redukuje na kombinace exponenciálních integrálů a logaritmů, zatímco u lineární polarizace vystačí s elementárními funkcemi. Výzkum odhalil, že i zcela nepolarizované pozadí může vyvolat imaginární křížové spektrum. Pro blízko ležící dvojice pulsarů výpočty ukazují, že jejich signály zůstávají fázově provázané (koherentní), pokud je jejich vzájemná vzdálenost menší nebo srovnatelná s vlnovou délkou gravitační vlny, a to bez ohledu na velkou vzdálenost od Země. Společné chyby v určení vzdálenosti se přitom ruší, zatímco chyby v relativní hloubce koherenci přímo narušují.
Proč je to zajímavé: Tento analytický model poskytuje přesný nástroj pro odlišení reálného signálu gravitačních vln od šumu v pozorováních bez nutnosti složitých simulací.
Původní zdroj →Našli jste chybu nebo nepřesnost? Napište redakci. (redakce@kosmonovinky.cz)