Гравитационная волна открытие: история изучения и открытие LIGO — все самое интересное на ПостНауке

Ученый КФУ: ‘Никто не сомневался, что за открытие гравитационных волн дадут Нобелевскую премию’ | Медиа портал

Нобелевская премия по физике 2017 года присуждена за открытие, которого ждали 100 лет.

Предсказанные А.Эйнштейном в 1916 году гравитационные волны были обнаружены в 2015 году. Через два месяца, 10 декабря, состоится церемония награждения нобелевских лауреатов. Почему в их число попали именно  Райнер Вайсс, Кип Торн и Барри Бэриш и как рождаются  гравитационные волны, рассказал профессор кафедры теории относительности и гравитации КФУ, руководитель проекта «Аксион» научно-исследовательской лаборатории «Космология» САЕ «Астровызов» Александр Балакин.

— Непосредственными участниками регистрации гравитационных волн стали ученые 133 научных организаций из разных стран мира. Всего же список авторов статьи, в которой опубликованы материалы об открытии, содержит более 1000 фамилий. Попали в этот  список и 8 представителей двух научных организаций России: Московского государственного университета и нижегородского Института прикладной физики РАН. Среди них – директор ИПФ РАН Александр Сергеев, избранный недавно президентом Академии наук Российской Федерации. Еще 12 наших соотечественников представляют в этом списке 7 научных учреждений США и Европы.

Можно сказать, что лазерно-интерферометрические гравитационно-волновые детекторы LIGO (Laser Interferometer Gravitational — Wave Observatory), расположенные в США, в штатах Луизиана и Вашингтон, создавались всем миром. А сам проект, который ныне финансируется американским Национальным научным фондом, был предложен в современной версии в 1992 году американцами Кипом Торном, Рональдом Древером и Райнером Вайссом.

на фото: Райнер Вайсс, Барри Бэриш и Кип Торн

— Никто не сомневался, что за открытие гравитационных волн дадут Нобелевскую премию, но кому именно? Ведь, согласно правилам Нобелевского комитета, стать лауреатами могут не более трех ныне здравствующих ученых. Считалось, что Райнер Вайсс – главный претендент, это великолепный организатор, «локомотив» всей этой истории. Он положил более 30 лет своей жизни на то, чтобы создать систему LIGO и организовать наблюдения гравитационных волн. Кип Торн – потрясающий теоретик, один из авторов книги «Гравитация», которая является самым известным учебником для гравитационистов всего мира. Было очевидно, что они должны получить премию. А вот кто станет третьим лауреатом, никто ответить не мог. Наиболее вероятными кандидатами считались Рональд Древер и Берри Бэриш; в финале дискуссий именно второго из них Нобелевский комитет назвал лауреатом.

Почему целое столетие понадобилось для того, чтобы ученые смогли открыть гравитационные волны, вполне понятно. Во времена Эйнштейна, да и много позднее, не было необходимых технических возможностей для их обнаружения. Возможности появились в конце XX века, но реализованы они были только в XXI веке.

— В 1916 году в своей ставшей знаменитой статье А.Эйнштейн показал, что поперечно-бесследовые тензорные волны, названные им гравитационными, должны распространяться с той же скоростью, что и электромагнитные волны в пустоте. Именно на этом предсказании в 1962 году нашими соотечественниками М.Е.Герценштейном и В.И.Пустовойтом была сформулирована идея электромагнитного метода детектирования гравитационных волн. Впоследствии после создания экспериментальных проектов LIGO, VIRGO, GEO-600, TAMA эта идея обрела статус лазерно-интерферометрической стратегии поиска гравитационного излучения. О советских корнях данной стратегии сейчас мало кто вспоминает…

100 лет потребовалось, чтобы существование гравитационных волн было подтверждено экспериментально: это произошло 14 сентября  2015 года в 9 часов 50 минут 45 секунд. Через 5 месяцев после этого события, 11 февраля 2016 года, представители LIGO официально заявили об открытии гравитационных волн.

— Гравитационные волны, которые впервые удалось зафиксировать, возникли в результате слияния двух черных дыр с массами 36 и 29 масс Солнца. Финальная стадия этого вращательного процесса соответствовала частоте излучения 250 Герц. Помимо подтверждения самого факта существования гравитационных волн было доказано существование черных дыр, которые были предсказаны Карлом Шварцшильдом в 1916 году. Фактически было доказано, что черные дыры с массами порядка десятков масс Солнца существуют, что такие черные дыры могут образовывать релятивистские двойные системы, что катастрофическим финалом эволюции таких систем является их слияние. Раньше считалось, что столкновение черных дыр – событие крайне редкое, из ряда вон выходящее. Но благодаря гравитационно-волновым экспериментам выяснилось, что это не совсем так. Только за осень 2015 года LIGO зафиксировало три таких события, но самое первое из них, датированное 14 сентября, было самым ярким. Недавно, 14 августа 2017 года, уже не только американская система LIGO, но и франко-итальянская система VIRGO синхронно обнаружили сигнал, свидетельствующий еще об одном слиянии черных дыр.

В результате слияния черных дыр происходит чудовищный выброс энергии. Энергетика космической катастрофы, зафиксированной 14. 09.2015, такова, что в течение нескольких секунд энергия покоя трех Солнц превратилась в излучение, сообщил ученый. Вращающиеся черные дыры —  не единственные источники гравитационных волн.

— Источниками гравитационного излучения могут быть любые объекты с переменным квадрупольным моментом. Например, две нейтронные звезды, вращающиеся друг относительно друга. Но от черных дыр с их чудовищной массой исходит столько энергии, что небольшая часть ее достигает Земли даже тогда, когда событие происходит на  расстоянии 400 мегапарсек от нашей планеты. А гравитационные волны, которые генерируются в результате вращения двойной звездной системы, можно попытаться зафиксировать только в том случае, если объект расположен очень близко, скажем, в нашей галактике. Совсем недавно было  обнаружено, что в центрах практически всех галактик находятся сверхмассивные черные дыры, проглотившие миллионы Солнц. Например, в нашей галактике, в  Млечном пути, сверхмассивная черная дыра расположена в созвездии Стрельца и имеет массу порядка 4 миллионов масс Солнца. Конечно, это богатейший источник гравитационно-волновой информации, если научиться извлекать эту информацию из астрономических наблюдений.

Необходимо отметить, что в июне этого года Госпремия Российской Федерации в области науки и технологий была вручена «за создание теории дисковой аккреции вещества на черные дыры». Получили ее почетный профессор Казанского университета, главный  научный сотрудник Института космических исследований РАН и директор  Института астрофизики общества имени Макса Планка (Германия)  Рашид Сюняев и профессор МГУ Николай Шакура.

И еще один факт, который хотелось бы упомянуть в связи с открытием гравитационных волн. Ученые кафедры теории относительности и гравитации Казанского университета  уже  более 50 лет занимаются теоретическими проблемами генерации, распространения гравитационных волн и их взаимодействия с различными физическими системами. Однако не всем известно, что в сотрудничестве с Научным центром гравитационно-волновых исследований «Дулкын» Академии наук Республики Татарстан (НЦ ГВИ «Дулкын» АН РТ) и Государственным институтом прикладной оптики (ГИПО) с начала девяностых годов прошлого века ученые этой уникальной кафедры (единственной в России) работали над идеей детектирования гравитационных волн с помощью компактного пентагонального лазерного интерферометра.

В те годы, переполненные гравитационно-волновым оптимизмом, Александр Балакин был  сначала научным руководителем республиканского проекта «Дулкын», а с 1994 по 2003 год — заместителем директора по научной работе НЦ ГВИ «Дулкын» АН РТ. Пентагональный детектор гравитационного излучения был построен, была проведена серия тестовых экспериментов, но, к сожалению, работа над проектом была остановлена по финансовым соображениям. Сейчас ученый с горечью вспоминает об упущенных возможностях…

 

Что такое гравитационные волны и почему их открытие так важно для науки? | Наука | Общество

Людмила Алексеева

Примерное время чтения: 4 минуты

33587

Категория: 
Открытия

В четверг, 11 февраля, произошло крупнейшее в современной науке открытие. Учёные объявили об обнаружении гравитационных волн — их поисками занимаются ещё с 70-х годов прошлого века, а их существование предполагал ещё Альберт Эйнштейн.

Национальный научный фонд США анонсировал мероприятие, в котором примут участие учёные из Калифорнийского технологического института (Caltech), Массачусетского технологического института (MIT) и международного научного сообщества LIGO, которое и занимается поисками гравитационных волн.

Что же такое гравитационные волны?

«В 1915 году Альберт Эйнштейн представил миру общую теорию относительности — теорию гравитации, в которой эта сила описывается как искривление пространства-времени. Она настолько поразила ученых того времени, что без экспериментальных доказательств в неё верилось с трудом. Однако со временем накапливались подтверждения этой теории, будь то гравитационное линзирование далеких галактик, замедление времени в гравитационном поле…Практически все предсказания общей теории относительности удалось подтвердить. Кроме одного — существования гравитационных волн. Они очень слабы, в 10000000000000000000000000000000000000000 раз слабее электромагнитных волн. Обнаружить их крайне сложно, но найдя их, можно утверждать, что общая теория относительности отлично подходит для описания гравитации, что эта теория крайне точна и что наш мир устроен именно так, как описывал Эйнштейн, а никак иначе», — объясняет преподаватель физики и автор видеоблога «Физика от Побединского» Дмитрий Побединский.

Детекторы обсерватории LIGO запустили в сентябре 2015 года. В проекте задействованы два объекта, удалённые друг от друга (находятся в двух противоположных точках на территории США). Когда одна станция обнаруживает сигнал, а вторая нет — считается, что это колебания, не связанные с гравитационными волнами. Но если сигнал обнаружат обе станции — можно говорить об обнаружении гравитационной волны.

Об обнаружении гравитационных волн не так давно уже заявляли учёные, работающие с телескопом BICEP2 (Background Imaging of Cosmic Extragalactic Polarization), установленным на Южном полюсе. Но их выводы оказались ошибочными: сигнал вызвали не гравитационные волны, а межзвёздная пыль.

Слухи о возможном обнаружении гравитационных волн циркулируют с начала года. 11 января физик-теоретик Аризонского университета Лоуренс Краусс написал в Twitter: «Слухи об открытии LIGO были подтверждены независимыми источниками. Будьте на связи! Гравитационные волны могли быть обнаружены! Захватывающе».

My earlier rumor about LIGO has been confirmed by independent sources. Stay tuned! Gravitational waves may have been discovered!! Exciting.


— Lawrence M. Krauss (@LKrauss1) 11 января 2016

 

3 февраля учёный из независимого Института теоретической физики Периметр Клиффорд Бургесс написал письмо студентам, в котором сообщалось, что 11 февраля в авторитетном научном журнале Nature опубликуют результаты наблюдения гравитационных волн учёными, работающими на детекторе LIGO. Сообщение быстро распространилось в интернете. Физик написал, что ознакомился с неопубликованным материалом, согласно которому исследователи видели гравитационные волны, вызванные слиянием двух чёрных дыр с массами 36 и 29 солнечных масс.

Смотрите также:

  • Ученые: притяжение Земли раскололо поверхность Луны «сеткой» из трещин →

  • Российские ученые доказали, что жизнь попала на Землю из Космоса →

  • Учёные: Грунт с Марса имеет сходства с почвой на Гавайях →

гравитационные волны

Следующий материал

Самое интересное в соцсетях

Новости СМИ2

открытий гравитационно-волновой обсерватории | Astronomy.com

Завершив последний запуск, LIGO знаменует собой новый этап в исследованиях экстремальной физики.

К
Ивет Сандес  |
Опубликовано: пятница, 17 июня 2022 г.

ПОХОЖИЕ ТЕМЫ:
ГРАВИТАЦИОННЫЕ ВОЛНЫ | LIGO

В 2017 году LIGO в сотрудничестве с европейским интерферометром Virgo (вверху) наблюдал слияние нейтронных звезд.

The Virgo Collaboration/CCO 1.0

Гравитационно-волновая астрономия развивается. Эта рябь в ткани пространства-времени создается ускоряющимися массами, которые затем удаляются от места своего происхождения со скоростью света. В то время как все, что имеет массу, может создавать гравитационные волны (ГВ), в настоящее время обнаруживаются только самые крупные события: либо столкновение двух черных дыр, либо столкновение двух нейтронных звезд друг с другом, либо их комбинация.

Первые ГВ были обнаружены в 2015 году Лазерно-интерферометрической гравитационно-волновой обсерваторией (LIGO), когда две черные дыры на расстоянии около 1,3 миллиарда световых лет столкнулись друг с другом. LIGO состоит из двух интерферометров — одного в Луизиане и одного в штате Вашингтон — которые представляют собой L-образные вакуумные туннели длиной около 2,5 миль с каждой стороны. Лазер стреляет из центра L в зеркала в конце каждой стороны, и если один из этих лазерных лучей прибывает немного позже, запоздалый луч регистрируется детектором. Детекторы достаточно чувствительны, чтобы улавливать близлежащие шумы на Земле, такие как проезжающие грузовики и падающие деревья. Эти события могут маскировать

или имитируют сигналы гравитационных волн, поэтому наличие двух детекторов, расположенных далеко друг от друга, помогает ученым отличать настоящие колебания ГВ от ложных сигналов тревоги.

Фактический детектор, обнаруживший первую гравитационную волну, сейчас находится в Музее Нобелевской премии в Стокгольме, Швеция, поскольку за это открытие была присуждена Нобелевская премия по физике 2017 года. Но LIGO на этом не остановилась: несколько месяцев спустя, в сотрудничестве с недавно завершенным интерферометром Virgo в Италии, LIGO обнаружила еще одно гравитационно-волновое событие — на этот раз вызванное столкновением нейтронных звезд. Открытие также соответствовало короткому гамма-всплеску и последующему обнаружению места слияния с оптическими телескопами. Однако через несколько дней после этого важного открытия LIGO отключился для запланированных обновлений.

Детекторы снова включились 1 апреля 2019 года для нового цикла наблюдений, получившего название O3, которого астрономическое сообщество с нетерпением ждало. Новые обновления означали, что LIGO может обнаруживать GW еще дальше в космосе в течение года, а работа в сочетании с Virgo означала еще большую точность в том, где в космосе произошло обнаруженное слияние. Что LIGO обнаружит на этот раз?

Член команды LIGO Алена Ананьева работает над обновлением оборудования перед третьим запуском LIGO.

LIGO/CalTech/MIT/Matt Heintze

Опубликованы данные за первую половину O3, и ясно, что с O3 LIGO вступила в новую фазу. «Мы перешли от этапа обнаружения событий GW и переходим к рутине», — объясняет Самайя Ниссанке, астрофизик из Амстердамского университета и член коллаборации LIGO. Наблюдения проводились до того, как O3 обнаружил всего 11 событий GW; запуск O3 обнаружил несколько десятков. Почти мгновенно открытие гигантских черных дыр, сталкивающихся друг с другом в миллионах световых лет от нас, стало почти рутиной.

Более того, для каждого нового обнаружения LIGO отправляла оповещения в режиме реального времени, как это обычно делают обсерватории для астрономических событий, требующих быстрого наблюдения. Эти оповещения распространялись автоматически, когда детектор Virgo и детекторы LIGO в Луизиане и Вашингтоне одновременно видели что-то похожее на сигнал GW. Предупреждение также включало карту звездного неба с указанием места, откуда мог прийти сигнал, так называемую локализацию. После выпуска эти сообщения распространялись через автоматические оповещения астрономам, приложениям и даже через ленту LIGO в Твиттере. Хотя поначалу предупреждения были приправлены событиями, впоследствии приписываемыми локальным помехам на Земле — «Начало было немного каменистым», — признает Ниссанке, — как только перегибы были сглажены, астрономы могли почти мгновенно прочесать небо в поисках любого обнаруженного слабого свечения. от слияния GW. Разрабатываются планы по применению автоматических алгоритмов и методов машинного обучения, чтобы в будущем сделать оповещения более точными.

Однако по мере того, как продолжались подтвержденные обнаружения O3, стало ясно, что LIGO быстро увеличивает свою выборку черных дыр. «Мы наблюдаем удвоение числа обнаружений черных дыр, и с этим увеличением мы получаем гораздо лучшее представление о населении», — объясняет Лайонел Лондон, астрофизик из Массачусетского технологического института, специализирующийся на моделировании GW-сигнатур черных дыр. черные дыры в LIGO. Один примечательный пример, названный GW190814 (поскольку он был обнаружен 14 августа 2019 г.), был захватывающим, потому что это была либо самая тяжелая нейтронная звезда, либо самая легкая черная дыра из когда-либо обнаруженных.

Ранее астрономы отмечали, что масса самых тяжелых из известных нейтронных звезд примерно в два раза превышает массу Солнца, а масса самой маленькой из известных черных дыр в три раза превышает массу Солнца. Этот «массовый разрыв», как его называют, озадачил ученых — была ли для него физическая причина, или мы просто еще не нашли ничего, чтобы заполнить этот пробел? GW190814 — один из первых резидентов, заполнивших его: один из двух компонентов был примерно в 2,6 раза больше массы Солнца. До сих пор неизвестно, что это был за объект, но ясно, что это было что-то необычное, и что он встретил свой конец, слившись с черной дырой, масса которой в 23 раза превышает массу нашего Солнца. Вместе они образовали черную дыру почти в 26 раз массивнее Солнца — например, больше, чем черная дыра, созданная умирающей звездой — примерно в 800 миллионах световых лет от Земли.

На этом графике показаны массы всех обнаруженных LIGO гравитационных волн, а также черных дыр и нейтронных звезд, ранее полученных с помощью электромагнитных наблюдений.

LIGO-Virgo-Kagra/Aaron Geller/Northwestern

Научные открытия также были сделаны благодаря предупреждениям об обнаружении в реальном времени. Наиболее примечательным было возможное открытие света от двух сталкивающихся черных дыр, о котором сообщил Zwicky Transient Facility (ZTF) в Калифорнийском технологическом институте, что впервые было заявлено о таком обнаружении. Черные дыры, как известно, настолько плотны, что свет не может их покинуть, и ожидается, что слияние двух черных дыр не будет испускать никакого света в нормальных условиях. В этом случае, однако, команда утверждает, что вспышка света, наблюдаемая ZTF, соответствует событию GW 21 мая 2019 года., когда две черные дыры слились. Исследователи утверждают, что угловой момент от самого слияния привел бы к взаимодействию с окружающим газом. Именно это взаимодействие могло, в свою очередь, вызвать внезапную вспышку, которую они наблюдали.

Однако помимо отдельных событий каталог обнаружений черных дыр имеет неоценимое значение для проверки нашего понимания самой физики. Каждая часть обнаружения GW состоит из нескольких компонентов, включая спираль двух объектов, само столкновение и реверберирующий афтершок от слияния. Экстремальная физика в эти моменты обеспечивает новый очаг для проверки теорий, связанных с гравитацией, начиная от общей теории относительности и заканчивая загадочной темной энергией, движущей силой расширения Вселенной. «С точки зрения теоретической интерпретации, это действительно первые дни», — объясняет Лондон. «Некоторые тесты действительно рудиментарны». Однако как только выборка событий станет больше, а сигнатуры станут лучше понятны, ученые смогут использовать статистику для исследования физики совершенно новыми способами.

К сожалению, запуск O3 был прерван в марте 2020 года из-за пандемии коронавируса. Однако ученые GW уверены, что следующий запуск, O4, будет еще более захватывающим, когда он начнется в декабре 2022 года. Мало того, что они будут заглядывать в космос дальше, чем раньше, но в 2020 году появится новый детектор GW, гравитационная волна Камиока. Детектор (KAGRA) появился в сети в Японии. Работая в тандеме с инструментами LIGO и Virgo, KAGRA позволит получить еще более точные оценки того, откуда происходят GW. Заглядывая еще дальше вперед, LIGO-India в настоящее время находится в разработке и планирует начать наблюдения в 2026 году. Когда это произойдет, способность точно определить, откуда в небе пришла гравитационная волна, будет значительно лучше, чем сейчас. Это позволит астрономам определять места космических столкновений лучше, чем когда-либо прежде.

«Мы открываем зоопарк астрофизически сформированных черных дыр, — отмечает Ниссанке, — и очень интересно посмотреть, что там».

Эта статья была первоначально опубликована в выпуске журнала Discover за июль/август 2022 г. Нажмите здесь, чтобы подписаться, чтобы читать больше историй, подобных этой.

Практический пример: открытие гравитационных волн

Гравитационные волны
(Изображение предоставлено: Проект моделирования экстремальных космических времен (SXS) в LIGO)

Научная экосистема Python является критически важной инфраструктурой для исследований, проводимых в LIGO.

Дэвид Шумейкер, LIGO Scientific Collaboration

Гравитационные волны — это рябь в ткани пространства и времени, создаваемая
катастрофические события во вселенной, такие как столкновение и слияние двух черных
дыры или сливающиеся двойные звезды или сверхновые звезды. Наблюдение за ГВ может не только помочь
в изучении гравитации, но также и в понимании некоторых неясных явлений в
далекая вселенная и ее воздействие.

Лазерно-интерферометрическая гравитационно-волновая обсерватория (LIGO)
был разработан, чтобы открыть область гравитационно-волновой астрофизики через
прямое обнаружение гравитационных волн, предсказанное общей теорией Эйнштейна
относительности. Он состоит из двух широко разнесенных интерферометров в
Соединенные Штаты — один в Хэнфорде, штат Вашингтон, а другой в Ливингстоне,
Луизиана — работали в унисон для обнаружения гравитационных волн. У каждого из них есть
детекторы гравитационных волн многокилометрового масштаба, использующие лазер
интерферометрия. Научное сотрудничество LIGO (LSC) — это группа более
более 1000 ученых из университетов США и в 14
другие страны поддержали более 90 университетов и научно-исследовательских институтов;
около 250 студентов активно участвуют в сотрудничестве. Новый
Открытие LIGO — это первое наблюдение самих гравитационных волн.
путем измерения мельчайших возмущений, которые волны вносят в пространство и время.
они проходят через землю. Он открыл новые астрофизические границы
которые исследуют искривленную сторону Вселенной — объекты и явления, которые
сделанные из искривленного пространства-времени.

Ключевые задачи

  • Хотя его миссия заключается в
    обнаружить гравитационные волны от некоторых из самых сильных и энергичных
    процессы во Вселенной, данные, которые собирает LIGO, могут иметь далеко идущие последствия.
    влияние на многие области физики, включая гравитацию, теорию относительности,
    астрофизика, космология, физика элементарных частиц и ядерная физика.
  • Сжатие данных наблюдений с помощью вычислений численной теории относительности, включающих
    сложная математика, чтобы отличить сигнал от шума, отфильтровать соответствующие
    сигнала и статистической оценки значимости наблюдаемых данных
  • Визуализация данных, позволяющая просматривать бинарные/числовые результаты
    понял. 7) ЦП-часов, необходимых для анализа слияния двоичных файлов
    распределен на 6 выделенных кластерах LIGO

  • Потоп данных

    По мере того, как устройства наблюдения становятся более чувствительными и надежными, проблемы
    вызванный потоком данных и поиском иголки в стоге сена, многократно возрос.
    LIGO генерирует терабайты данных каждый день! Осмысление этих данных
    требует огромных усилий для каждого обнаружения. Например,
    сигналы, собираемые LIGO, должны сопоставляться суперкомпьютерами с
    сотни тысяч шаблонов возможных сигнатур гравитационных волн.

  • Визуализация

    Когда-то препятствия, связанные с пониманием уравнений Эйнштейна
    достаточно, чтобы решить их с помощью суперкомпьютеров, позаботятся о следующем большом
    Задача заключалась в том, чтобы сделать данные понятными для человеческого мозга. Моделирование
    моделирование, а также обнаружение сигналов требует эффективной визуализации
    методы. Визуализация также играет роль в обеспечении большего доверия.
    к числовой относительности в глазах поклонников чистой науки, которые
    не придавать достаточного значения числовой теории относительности до тех пор, пока не будут получены изображения и
    моделирование упростило понимание результатов для более широкой аудитории.
    Скорость сложных вычислений и рендеринга, повторного рендеринга изображений и
    моделирование с использованием последних экспериментальных данных и идей может быть временем
    потребляющая деятельность, которая бросает вызов исследователям в этой области.

Расчетная амплитуда деформации гравитационной волны по GW150914
( Graph Credits: Observation of Gravitational Waves from a Binary Black Hole Merger, публикация ResearchGate)

Роль NumPy в обнаружении гравитационных волн

Гравитационные волны, излучаемые в результате слияния, не могут быть вычислены ни с помощью
метод, за исключением грубой численной теории относительности с использованием суперкомпьютеров.
Объем данных, которые собирает LIGO, непостижимо велик, как гравитационный
волновые сигналы малы.

NumPy, стандартный пакет численного анализа для Python, использовался
программное обеспечение, используемое для различных задач, выполняемых в ходе проекта обнаружения GW
в ЛИГО. NumPy помогал решать сложные математические задачи и манипулировать данными на высоких
скорость. Вот несколько примеров:

  • Обработка сигнала: сбой
    обнаружение, идентификация шума и характеристика данных
    (NumPy, scikit-learn, scipy, matplotlib, pandas, pyCharm)
  • Поиск данных: определение того, какие данные можно анализировать,
    содержит сигнал — иголка в стоге сена
  • Статистический анализ: оценка статистической значимости данных наблюдений
    данных, оценивая параметры сигнала (например, массы звезд, скорость вращения,
    и расстояние) по сравнению с моделью.
  • Визуализация данных
    • Временные ряды
    • Спектрограммы
  • Вычисление корреляций
  • Основное программное обеспечение, разработанное для анализа данных GW
    такие как GwPy и
    PyCBC использует NumPy и AstroPy под капотом для
    предоставление объектно-ориентированных интерфейсов утилитам, инструментам и методам для
    изучение данных детекторов гравитационных волн.