A NANOGrav ( North American Nanohertz Observatory for Gravitational Waves ) csillagászokból álló konzorcium [1] , amely a Green Bank és az Arecibo rádióteleszkópok segítségével ezredmásodperces pulzárok megfigyelésével érzékeli a gravitációs hullámokat . A projekt az ausztráliai PPTA (Parkes Pulsar Timing Array) és az EPTA (European Pulsar Timing Array) nemzetközi partnereivel együttműködésben valósul meg az IPTA (International Pulsar Timing Array) konzorcium részeként.
A gravitációs hullámok fontos előrejelzései Einstein általános relativitáselméletének . Feltételezzük, hogy ezek az anyag átvitelének, a korai univerzum fluktuációinak és mint olyannak a téridő dinamikájának az eredménye. A pulzárok gyorsan forgó , erős mágneses térrel rendelkező neutroncsillagok , amelyek szupernóva-robbanások során keletkeznek . Nagy pontosságú órákként használják őket az asztrofizika különböző területein, beleértve az égi mechanikát, a neutroncsillagok szeizmológiáját, az erős gravitációs terek tanulmányozását és a galaktikus csillagászatot.
A pulzárok gravitációs hullámdetektorként való használatának ötletét eredetileg M.V. Sazhin [2] és S.L. Detweiler [3] az 1970-es évek végén. Az ötlet az, hogy a Naprendszer baricentrumát és a távoli pulzárt egy képzeletbeli kar ellentétes végeinek tekintsük a térben. A pulzár referenciaóraként működik a kar egyik végén, és rendszeres jeleket küld ki, amelyeket egy megfigyelő észlel a Földön . A gravitációs hullámok áthaladása megzavarja a helyi tér-idő metrikát, és a megfigyelt pulzár forgási frekvenciájának megváltozásához vezet.
Hellings és Downes [4] ezt követően kiterjesztette ezt az elképzelést egy pulzár tömbre, és azt találta, hogy a gravitációs hullámok sztochasztikus háttere különböző szögtávolságok esetén korrelált jelet állít elő. A vizsgálat eredményeinek pontosságát a tömbben lévő pulzárok pontossága és frekvenciastabilitása korlátozza. Az első ezredmásodperces pulzár 1982-es felfedezése után Foster és Becker [5] az első csillagászok között volt, akik jelentős mértékben növelték érzékenységüket a gravitációs hullámok észlelésében a Hellings-Downs elemzés alkalmazásával egy sor rendkívül stabil ezredmásodperces pulzárra.
Az elmúlt évtizedben a modern digitális adatgyűjtő rendszerek, új rádióteleszkópok és vevőrendszerek megjelenésével, valamint számos új pulzár felfedezésével jelentős javulást értek el a pulzáridőrács-tömbök gravitációs hullámokkal szembeni érzékenysége terén. A 2010-es Hobbs Group tanulmány [6] a nemzetközi közösség jelenlegi teljesítményét foglalja össze. A Demorest csoport 2013-as tanulmánya [7] 5 év alatt gyűjtött adatokat, azok elemzését és a sztochasztikus gravitációs hullámháttér jelenlegi felső határát tartalmazza.
A NANOGrav kutatási tevékenységét a kanadai NSERC , az USA-ban az NSF és az RCSA [en Az NSF a közelmúltban 6,8 millió dolláros támogatást ítélt oda a NANOGrav kutatóinak a PIRE (Partnerships for International Research and Education) programon keresztül. A Nemzeti Tudományos Akadémiák a csillagászat és asztrofizika legutóbbi évtizedes áttekintésében a NANOGrav-ot nyolc középkategóriás asztrofizikai projekt közé sorolták, amelyeket a következő évtizedben kiemelt finanszírozásra ajánlanak.
| Gravitációs hullám csillagászat : detektorok és teleszkópok | ||
|---|---|---|
| Föld alatti interferometrikus (működő) |
| |
| Föld interferometrikus (működő) | ||
| Mások földelése (működő) | ||
| Föld (tervezett) | ||
| Tér (tervezett) | LISA | |
| történelmi |
| |
| Adatelemzés | einstein@home | |
| Jelek ( lista ) | ||