http://xray.sai.msu.ru/~polar/sci_rev/421.html#arxiv/2306.16213


arxiv:2306.16213 Данные 15 лет наблюдений NANOGrav: указания на присутствие гравитационно-волнового фона (The NANOGrav 15-year Data Set: Evidence for a Gravitational-Wave Background)
Authors: Gabriella Agazie et al.
Comments: 30 pages, 18 figures. Published in Astrophysical Journal Letters

В Архиве появилось (и еще появится) множество работ, посвященных результатам поиска гравитационно-волнового фона с помощью сетей пульсарного тайминга (PTA - Pulsar timing array). В данной представлены ключевые результаты американского проекта NANOGrav. Различные детали наблюдений этой РТА представлены в серии статей, которые можно найти в Архиве.

Ключевой результат такой: на уровне 4-сигма виден искомый сигнал. Его источником по всей видимости являются пары сверхмассивных черных дыр в разных галактиках в видимой части вселенной. Чтобы получить этот результат понадобилось 15 лет слежения за 68 пульсарами. Для большей достоверности нужно продолжать набирать данные.

Сейчас работает пять проектов: американский, европейский (см. ниже), австралийский, индийский (они представили данные вместе с европейским) и китайский (кроме того, начинается еще и проект на телескопе MeerKAT в Южной Африке). Про все можно почитать в сегодняшнем Архиве.


arxiv:2306.16214 Второй релиз данных Европейской сети пульсарного тайминга III. Поиск гравитационно-волновых сигналов (The second data release from the European Pulsar Timing Array III. Search for gravitational wave signals)
Authors: J. Antoniadis et al.
Comments: 21 pages, 14 figures, 4 appendix figures, accepted for publication in A&A

В этой статье представлены результаты европейского проекта EPTA (European Pulsar Timing Array) по поиску гравитационно-волнового фона. Результаты в целом соответствуют тому, что получил NANOGrav (пульсаров в выборке было меньше, зато наблюдали почти 25 лет).

История вопроса такова. Саму идею, что наблюдения пульсаров могут помочь регистрировать гравитационные волны предложили Сажин (1978) и Detweiler (1979). В 1980 Бегелман с соавторами показали, что из-за слияния галактик должны существовать двойные сверхмассивные черные дыры. В 1983 году был получен важнейший результат. Hellings и Downs показали, что фон, связанные с излучением множества пар сверхмассивных черных дыр, раскиданных по всей вселенной, можно обнаружить, изучая корреляции сигналов об изменении периодов пульсаров, находящихся в разных точках на небе. Они рассчитали форму кривой корреляции, и сети пульсарного тайминга ищут именно это - кривую Хеллингса-Даунса. И вот, похоже, впервые нашли. Сами сети тайминга были предложены в работах Романи (1989) и Фостера и Бейкера (1990). Соотвественно, в 1990е начали разрабатывать такие проекты наблюдений. И началось ....

Кроме нескольких национальных проектов есть еще и международная сеть пульсарного тайминга (IPTA). В рамках этого проекта проводится совместная обработка данных четырех отдельных проектов (китайский и MeerKAT пока в полной мере не присоединились к IPTA). Видимо, в течение ближайших нескольких лет будет сделан общий анализ представленных сегодня данных. Это позволит улучшить результаты. Может и до 5 сигма дотянутся! Ну и все продолжают наблюдения. Так что еще до запуска eLISA мы будем кое-что знать о гравволнах от сверхмассивных черных дыр.