Когда происходит переход с летнего на зимнее время или наоборот, это влияет не только на людей, но и на такие далекие от земных дел вещи, как обнаружение гравитационных волн. Все дело в ежедневной человеческой активности, которую приходится учитывать ученым.
Исследование чувствительности детектора гравитационных волн LIGO
Вмешательство человеческой деятельности всегда являлось проблемой для астрономических наблюдений. Радиоастрономия известна своей чувствительностью к случайным помехам, именно поэтому вблизи телескопов существуют «радиосолнечные» зоны, где запрещено пользоваться мобильными телефонами. Но астрономия гравитационных волн испытывает еще большее влияние, чем радиоастрономия, согласно новой статье, опубликованной на препринт-сервере arXiv Ридом Эссиком из Университета Торонто.
В статье под названием «Может ли LIGO обнаружить летнее время» автор разбирает как такое человеческое изобретение, как летнее время, может влиять на гравитационные волны, вызванные слиянием черных дыр за миллиарды световых лет.
На самом деле доктор Эссик обнаружил, что существуют заметные закономерности в чувствительности LIGO, связанные со временем типичной человеческой активности.
Для этого он использовал ресурс под названием «инъекционная кампания», когда ученые намеренно вводят данные, напоминающие гравитационную волну поверх обычных фоновых шумов, которые детектор обычно фиксирует. Две инъекционные кампании, которые он использовал, проводились для наблюдательного цикла 3, между 2019 и 2020 годами, и начальной части наблюдательного цикла 4, между 2023 и 2024 годами, который был новейшим доступным наблюдательным циклом.
Человеческая активность и чувствительность LIGO
Было еженедельное повторение, когда чувствительность системы снижалась в течение пяти дней подряд, а затем в течение двух дней существенно не падала шаблон рабочих дней/выходных. В частности он заметил, что чувствительность значительно снижалась также во вторник и среду, когда приборы проходили техническое обслуживание. Обычно это происходило во вторник, и детекторы выключались, но это техническое обслуживание могло также продолжаться до среды, что снижало общую чувствительность.
Доктор Эссик также нашел ежедневный ритм дневного / ночного цикла. В будние дни чувствительность значительно снижалась во время рабочих часов, когда люди были наиболее активны. Затем наблюдалось заметное повышение уровня чувствительности после 18:00, когда активность людей на объекте уменьшалась.
Самое важное, что этот ежедневный цикл менялся при переходе местоположений обсерваторий LIGO на летнее время и обратно. Разница в изменениях чувствительности на объекте составляла 74 минуты, когда действовало летнее время по сравнению с периодом без него — и это почти полностью соответствовало ожидаемому смещению в часовом переходе.
Правильная интерпретация гравитационных волн
Это не обязательно удивительное открытие — человеческая деятельность годами влияет на астрономические наблюдения. Сейсмологи также заметили еженедельный и ежедневный ритм сейсмического шума, вызванный ежедневными поездками и активностью людей. Даже на самих объектах LIGO раньше наблюдали эти еженедельные циклы активности. Интересно, что в статье рассматривались данные не только с LIGO, который имеет комплексы в Вашингтоне и Виргинии. Был включен фоновый шум от Virgo, расположенного в Италии, и KARGA, расположенного в Японии. Однако, поскольку весовое значение детекторов LIGO, базирующихся в США, в общей сети было слишком высоким, еженедельные и ежедневные циклы наиболее соответствовали рабочему графику США.
Это открытие более чем просто интересный нюанс астрономии гравитационных волн — оно имеет значение для типов гравитационных волн, которые система способна обнаруживать. Гравитационные волны зависят от направления, из которого они поступают, поэтому данные от одной волны могут быть искажены как в зависимости от времени года и времени, так и от дня недели. Учет этих изменений будет ключевым для понимания полной картины астрономии гравитационных волн — если мы не построим один из гигантских космических интерферометров, которым безразлично шаблоны человеческой активности. Но пока этого не произойдет, правильное обнаружение гравитационных волн без предупреждения будет оставаться вызовом.
По материалам phys.org
