Ziurgabetasun olatuak

Aurtengo urtarrilean, LIGO behatokiak grabatu zuela jakinarazi zuten, ziurrenik bi neutroi izarren bat-egitearen bigarren gertaera. Hedabideetan oso itxura ona du informazio horrek, baina zientzialari asko sortzen ari den "uhin grabitatikoen astronomiaren" aurkikuntzen fidagarritasunari buruzko zalantza handiak izaten hasi dira.

2019ko apirilean, Livingston-eko (Louisiana) LIGO detektagailuak Lurretik 520 milioi argi-urtera kokatutako objektuen konbinazio bat detektatu zuen. Hanford-en detektagailu bakarrarekin egindako behaketa hori aldi baterako desgaitu zen, eta Virgok ez zuen fenomenoa erregistratu, baina, hala ere, fenomenoaren seinale nahikotzat jo zuen.

Seinalearen analisia GW190425 Eguzkiaren masa osoa 3,3 - 3,7 aldiz (1) duen sistema bitar baten talka adierazi du. Hau Esne Bideko neutroi izar sistema bitarretan ikusi ohi diren masak baino handiagoa da, hau da, 2,5 eta 2,9 eguzki-masa artean. Aurkikuntzak orain arte behatu ez den neutroi bikoitzeko izarren populazioa irudika dezakeela iradoki da. Guztiek ez dute gustuko beharraz gaindiko izakien biderketa hau.

1. GW190425 neutroi izarren talkaren bistaratzea.

Izan ere dela GW190425 detektagailu bakar batek grabatu izana esan nahi du zientzialariek ezin izan zutela kokapen zehatza zehaztu, eta ez dago behaketa-arrastorik sorta elektromagnetikoan, GW170817 kasuan bezala, LIGOk ikusitako bi neutroi izarren lehen bat-egitea (hori ere zalantzazkoa da). , baina gehiago behean). Baliteke hauek bi neutroi izar ez izatea. Agian objektuetako bat Zulo beltza. Agian biak ziren. Baina orduan ezagutzen den edozein zulo beltz baino zulo beltz txikiagoak izango ziren, eta zulo beltz binarioak eratzeko ereduak berreraiki beharko lirateke.

Eredu eta teoria horietako gehiegi daude egokitzeko. Edo agian "uhin grabitazionalen astronomia" espazioaren behaketa eremu zaharren zorroztasun zientifikora egokitzen hasiko da?

Positibo faltsu gehiegi

Alexander Unzicker (2), fisikari teoriko alemaniarrak eta zientzia-idazle errespetatua, Medium egunkarian idatzi zuen otsailean, itxaropen handiak izan arren, LIGO eta VIRGO (3) grabitazio-uhinen detektagailuek ez zutela ezer interesgarririk erakutsi urtebetean, ausazko positibo faltsuak izan ezik. Zientzialariaren ustez, horrek zalantza handiak sortzen ditu erabilitako metodoaren inguruan.

2017ko Fisikako Nobel Saria Rainer Weiss, Barry K. Barish eta Kip S. Thorne-ri eman ziotenean, grabitazio-uhinak detektatu ote ziren behingoz konponduta zegoela zirudien. Nobel Batzordearen erabakia kezkatzen du seinale detekzio oso indartsua GW150914 2016ko otsailean aurkeztutako prentsaurrekoan, eta lehen aipatutako GW170817 seinalea, bi neutroi izarren bat egiteari egotzi zitzaiona, beste bi teleskopiok seinale konbergente bat grabatu baitzuten.

Geroztik, fisikako eskema zientifiko ofizialean sartu dira. Aurkikuntzak erantzun gogotsuak eragin zituen, eta aro berri bat espero zen astronomian. Grabitazio-uhinak Unibertsorako "leiho berri bat" izan behar ziren, lehen ezagutzen ziren teleskopioen armategiari gehituz eta behaketa mota guztiz berriak ekarriz. Askok aurkikuntza hau Galileoren 1609ko teleskopioarekin alderatu dute. Are gogotsuagoa izan zen grabitazio-uhinen detektagailuen sentsibilitatea areagotzea. 3ko apirilean hasi zen O2019 behaketa-zikloan zehar dozenaka aurkikuntza eta detekzio zirraragarriren itxaropenak handiak ziren. Hala ere, orain arte, ohartarazi du Unzikerrek, ez dugu ezer.

Zehazki, azken hilabeteetan grabatutako grabitazio-uhinen seinaleetako bat ere ez da modu independentean egiaztatu. Horren ordez, positibo eta seinale faltsuen kopuru ezin ulertezin handia zegoen, eta gero behera egin zuten. Hamabost gertaerek huts egin zuten beste teleskopio batzuekin baliozkotzeko proban. Horrez gain, 19 seinale kendu zituzten probatik.

Horietako batzuk hasiera batean oso esanguratsutzat jo ziren - adibidez, GW191117j 28 milioi urteko probabilitatea zuen gertaera bat zela kalkulatu zen, GW190822c - 5 milioi urtean bat eta GW200108v - 1tik 100. urteak. Kontuan hartutako behaketa-aldia ez zela urte osoa ere izan, horrelako positibo faltsu asko daude. Baliteke zerbait gaizki egotea seinaleztapen-metodoarekin bera, iruzkintzen du Unzikerrek.

Seinaleak "akats" gisa sailkatzeko irizpideak, bere ustez, ez dira gardenak. Ez da bere iritzia bakarrik. Sabina Hossenfelder fisikari teoriko entzutetsuak, aurretik LIGO detektagailuen datuak aztertzeko metodoen gabeziak adierazi dituenak, bere blogean iruzkindu zuen: “Honek buruko mina ematen dit, lagunok. Ez badakizu zergatik jasotzen duen zure detektagailuak espero ez duzun zerbait, nola fida zaitezke espero duzuna ikusten duenean?

Akatsen interpretazioak iradokitzen du ez dagoela benetako seinaleak besteengandik bereizteko prozedura sistematikorik, beste behaketa batzuekiko kontraesan nabarmenak saihesteko baino. Zoritxarrez, 53 "hautagaien aurkikuntza" kasuek gauza bat dute komunean: kazetaria izan ezik, inork ez zuen horretaz ohartu.

Komunikabideek goiztiarra egin ohi dute LIGO/VIRGO aurkikuntzak. Ondorengo analisiek eta berrespen bilatzeek huts egiten dutenean, hainbat hilabete daramatzaten bezala, ez dago ilusio edo zuzenketa gehiago hedabideetan. Eraginkorra ez den etapa honetan, hedabideek ez dute batere interesik erakusten.

Detekzio bakarra da ziurra

Unzikerrek dioenez, 2016an oihartzun handiko inaugurazio iragarkitik egoeraren bilakaera jarraitu badugu, egungo zalantzak ez luke harritu behar. Datuen lehen ebaluazio independentea Andrew D. Jacksonek zuzendutako Kopenhageko Niels Bohr Institutuko talde batek egin zuen. Datuen azterketak gainerako seinaleetan korrelazio bitxiak agerian utzi zituen, zeinen jatorria oraindik ez dago argi, taldeak esan zuen arren. anomalia guztiak barne. Seinaleak sortzen dira datu gordinak (aurreprozesatu eta iragazketa zabalaren ondoren) txantiloi deritzonekin alderatzen direnean, hau da, teorikoki espero diren seinaleak grabitazio-uhinen zenbakizko simulazioetatik.

Hala ere, datuak aztertzean, prozedura hori egokia da seinalearen existentzia bera ezartzen denean eta bere forma zehatz-mehatz ezagutzen denean soilik. Bestela, ereduen azterketa tresna engainagarria da. Jacksonek oso eraginkorra egin zuen aurkezpenean, prozedura autoen matrikularen irudien ezagupen automatikoarekin alderatuz. Bai, ez dago arazorik irudi lauso baten irakurketa zehatzarekin, baina inguruan pasatzen diren auto guztiek tamaina eta estilo egokia duten matrikulak badituzte soilik. Hala ere, algoritmoa "naturan dauden irudiei" aplikatuz gero, plaka plaka puntu beltzak dituen edozein objektu distiratsuetatik ezagutuko luke. Hau da Unzikerrek uste du grabitazio-uhinekin gerta daitekeela.

3. Munduan grabitazio-uhinen detektagailuen sarea

Seinaleak detektatzeko metodologiari buruzko beste zalantza batzuk zeuden. Kritikei erantzunez, Kopenhage taldeak ezaugarri estatistiko hutsak erabiltzen dituen metodo bat garatu zuen seinaleak eredurik erabili gabe detektatzeko. Aplikatuta, 2015eko iraileko lehen gertakaria oraindik argi ikusten da emaitzetan, baina ... orain arte hau bakarrik. Grabitazio-uhin indartsu horri "zorte ona" dei daiteke lehen detektagailua martxan jarri eta gutxira, baina bost urteren buruan, beste aurkikuntza baieztaturik ez egoteak kezka sortzen hasten da. Datozen hamar urteetan seinale estatistikorik esanguratsurik ez badago, egongo al da GW150915 lehen ikusia oraindik benetakotzat jotzen?

Geroago izan zela esango dute batzuek GW170817 detekzioa, hau da, neutroi izar bitar baten seinale termonuklearra, gamma izpien eskualdeko eta teleskopio optikoen behaketa instrumentalekin bat datorrena. Zoritxarrez, inkoherentzia asko daude: LIGOren detekzioa ez zen aurkitu beste teleskopioek seinalea ohartu eta ordu batzuetara arte.

VIRGO laborategiak, hiru egun lehenago abian jarritakoak, ez zuen seinale antzemangarririk eman. Horrez gain, egun berean LIGO/VIRGO eta ESAn sare eten bat izan zen. Seinaleak neutroi izarren bat-egitearekin, seinale optiko oso ahula eta abarrekin duen bateragarritasunari buruzko zalantzak zeuden. Bestalde, grabitazio-uhinak aztertzen dituzten zientzialari askok diote LIGOk lortutako norabidearen informazioa askoz zehatzagoa zela. beste bi teleskopioak, eta aurkikuntza ezin zela ustekabekoa izan diote.

Unzikerrentzat, kointzidentzia kezkagarria da GW150914 eta GW170817ren datuak, prentsaurreko handietan adierazitako mota horretako lehen gertaerak, egoera "anormal"etan lortu izana eta ezin izana garai hartan baldintza tekniko askoz hobeetan erreproduzitu. serie luzeen neurriak.

Honek ustezko supernoba leherketa bat bezalako albisteak ekartzen ditu (ilusio bat izan zena), neutroi izarren talka bereziazientzialariak behartzen ditu "urte konbentzionaleko jakituria birpentsatzera" edo baita 70 eguzki-zulo beltz bat ere, LIGO taldeak beren teorien berrespen azkarregitzat jo zuena.

Grabitazio-uhinen astronomiak objektu astronomiko "ikusezinak" (bestela) eskaintzeagatik ospe gaiztoa hartuko duen egoeraz ohartarazten du Unzikerrek. Hori gerta ez dadin, metodoen gardentasun handiagoa eskaintzen du, erabilitako txantiloien argitalpena, analisi-estandarrak eta modu independentean baliozkotzen ez diren gertaeren iraungitze-data ezartzea.