Коли відбувається перехід із літнього на зимовий час або навпаки, це впливає не тільки на людей, але й на такі далекі від земних справ речі, як виявлення гравітаційних хвиль. Уся справа у щоденній людській активності, яку доводиться враховувати науковцям.
Дослідження чутливості детектора гравітаційних хвиль LIGO
Втручання людської діяльності завжди було проблемою для астрономічних спостережень. Радіоастрономія відома своєю чутливістю до випадкових завад, саме тому поблизу телескопів є «радіосонячні» зони, де заборонено користуватися мобільними телефонами. Але астрономія гравітаційних хвиль зазнає ще більших впливів, ніж радіоастрономія, згідно з новою статтею, опублікованою на препринт-сервері arXiv Рідом Ессиком з Університету Торонто.
У статті під назвою «Чи може LIGO виявити літній час» автор розбирає, як такий людський винахід, як літній час, може впливати на гравітаційні хвилі, спричинені злиттям чорних дір за мільярди світлових років.
Насправді доктор Ессік виявив, що існують помітні закономірності в чутливості LIGO, які пов’язані з часом типової людської активності.
Для цього він використав ресурс під назвою «ін’єкційна кампанія», коли вчені навмисно вводять дані, що нагадують гравітаційну хвилю, поверх звичайних фонових шумів, які детектор зазвичай фіксує. Дві ін’єкційні кампанії, які він використав, проводилися для спостережного циклу 3, між 2019 та 2020 роками, та початкової частини спостережного циклу 4, між 2023 та 2024 роками, який був найновішим доступним спостережним циклом.
Людська активність та чутливість LIGO
Було щотижневе повторення, коли чутливість системи знижувалася протягом п’яти днів поспіль, а потім упродовж двох днів суттєво не падала — шаблон робочих днів / вихідних. Зокрема, він помітив, що чутливість значно знижувалася також у вівторок та середу, коли прилади проходили технічне обслуговування. Зазвичай це відбувалося у вівторок, і детектори вимикалися, але це технічне обслуговування могло також тривати до середи, що тоді знижувало загальну чутливість.
Доктор Ессік також виявив щоденний ритм денного / нічного циклу. У будні дні чутливість значно знижувалася під час робочих годин, коли люди були найактивніші. Потім спостерігалося помітне підвищення рівня чутливості після 18:00, коли активність людей на об’єкті зменшувалася.
Найважливіше, що цей щоденний цикл змінювався під час переходу місць розташування обсерваторій LIGO на літній час і назад. Різниця у чутливості становила 74 хвилини в період дії літнього часу у порівнянні з періодом без нього — і це майже повністю відповідало очікуваному зсуву, спричиненому годинним переходом.
Правильна інтерпретація гравітаційних хвиль
Це не обов’язково дивовижне відкриття — людська діяльність роками впливає на астрономічні спостереження. Сейсмологи також помітили щотижневий та щоденний ритм сейсмічного шуму, спричинений щоденними поїздками та активністю людей. Навіть на самих об’єктах LIGO раніше спостерігали ці щотижневі цикли активності. Цікаво, що у статті розглядали дані не лише з LIGO, який має комплекси у Вашингтоні та Вірджинії. Було включено фоновий шум від Virgo, розташованого в Італії, та KARGA, розташованого в Японії. Однак, оскільки вагове значення детекторів LIGO, що базуються у США, у загальній мережі було надто високим, щотижневі та щоденні цикли найбільше відповідали робочому графіку США.
Це відкриття є більш ніж просто цікавий нюанс астрономії гравітаційних хвиль — воно має значення для типів гравітаційних хвиль, які система здатна виявляти. Гравітаційні хвилі залежать від напрямку, з якого вони надходять, тому дані від однієї хвилі можуть бути спотворені як залежно від часу року та часу доби, так і від дня тижня. Врахування цих змін буде ключовим для розуміння повної картини астрономії гравітаційних хвиль — якщо ми не побудуємо один із гігантських космічних інтерферометрів, яким байдуже на шаблони людської активності. Але поки цього не станеться, правильне виявлення гравітаційних хвиль без упередження залишатиметься викликом.
За матеріалами phys.org
