Valët e pasigurisë
Në janar të këtij viti, u raportua se observatori LIGO regjistroi, ndoshta ngjarjen e dytë të bashkimit të dy yjeve neutron. Ky informacion duket i shkëlqyeshëm në media, por shumë shkencëtarë kanë filluar të kenë dyshime serioze në lidhje me besueshmërinë e zbulimeve të "astronomisë së valëve gravitike".
Në prill 2019, detektori LIGO në Livingston, Luiziana, zbuloi një kombinim objektesh të vendosura rreth 520 milionë vite dritë nga Toka. Ky vëzhgim, i bërë vetëm me një detektor, në Hanford, u çaktivizua përkohësisht dhe Virgjëresha nuk e regjistroi fenomenin, por megjithatë e konsideroi atë një sinjal të mjaftueshëm të fenomenit.
Analiza e sinjalit GW190425 tregoi përplasjen e një sistemi binar me një masë totale 3,3 - 3,7 herë më shumë se masa e Diellit (1). Kjo është qartësisht më e madhe se masat e vërejtura zakonisht në sistemet binare të yjeve neutron në Rrugën e Qumështit, të cilat janë midis 2,5 dhe 2,9 masa diellore. Është sugjeruar se zbulimi mund të përfaqësojë një popullsi të yjeve të dyfishtë neutron që nuk është vërejtur më parë. Jo të gjithë e pëlqejnë këtë shumëzim qeniesh përtej domosdoshmërisë.
1. Vizualizimi i përplasjes së yllit neutron GW190425.
Fakti është se GW190425 u regjistrua nga një detektor i vetëm do të thotë se shkencëtarët nuk ishin në gjendje të përcaktonin me saktësi vendndodhjen dhe nuk ka asnjë gjurmë vëzhgimi në rrezen elektromagnetike, si në rastin e GW170817, bashkimi i parë i dy yjeve neutron të vëzhguar nga LIGO (i cili është gjithashtu i dyshimtë , por më shumë për këtë më poshtë). Është e mundur që këta të mos ishin dy yje neutron. Ndoshta një nga objektet Vrimë e zezë. Ndoshta të dyja ishin. Por atëherë ato do të ishin vrima të zeza më të vogla se çdo vrimë e zezë e njohur dhe modelet për formimin e vrimave të zeza binare do të duhej të rindërtoheshin.
Ka shumë nga këto modele dhe teori për t'u përshtatur. Apo ndoshta "astronomia e valëve gravitacionale" do të fillojë të përshtatet me ashpërsinë shkencore të fushave të vjetra të vëzhgimit të hapësirës?
Shumë pozitive false
Alexander Unziker (2), një fizikan teorik gjerman dhe shkrimtar i respektuar i shkencës popullore, shkroi në Medium në shkurt se, pavarësisht pritshmërive të mëdha, detektorët e valëve gravitacionale LIGO dhe VIRGO (3) nuk treguan asgjë interesante brenda një viti, përveç rasteve false pozitive. Sipas shkencëtarit, kjo ngre dyshime serioze për metodën e përdorur.
Me çmimin Nobel në Fizikë 2017 që iu dha Rainer Weiss, Barry K. Barish dhe Kip S. Thorne, çështja nëse valët gravitacionale mund të zbuloheshin dukej se u zgjidh një herë e përgjithmonë. Vendimi i Komitetit të Nobelit ka të bëjë Zbulimi jashtëzakonisht i fortë i sinjalit GW150914 paraqitur në një konferencë shtypi në shkurt 2016, dhe sinjali i përmendur tashmë GW170817, i cili i atribuohet bashkimit të dy yjeve neutron, pasi dy teleskopë të tjerë regjistruan një sinjal konvergjent.
Që atëherë, ata kanë hyrë në skemën zyrtare shkencore të fizikës. Zbulimet ngjallën përgjigje entuziaste dhe pritej një epokë e re në astronomi. Valët gravitacionale supozohej të ishin një "dritare e re" në Univers, duke shtuar arsenalin e teleskopëve të njohur më parë dhe duke çuar në lloje krejtësisht të reja vëzhgimi. Shumë e kanë krahasuar këtë zbulim me teleskopin e Galileos 1609. Akoma më entuziast ishte rritja e ndjeshmërisë së detektorëve të valëve gravitacionale. Shpresat për dhjetëra zbulime dhe zbulime emocionuese gjatë ciklit të vëzhgimit të O3 që filloi në prill 2019 ishin të mëdha. Megjithatë, deri më tani, vëren Unziker, nuk kemi asgjë.
Për të qenë të saktë, asnjë nga sinjalet e valëve gravitacionale të regjistruara gjatë muajve të fundit nuk është verifikuar në mënyrë të pavarur. Në vend të kësaj, kishte një numër të pashpjegueshëm të lartë të provave dhe sinjaleve false, të cilat më pas u ulën. Pesëmbëdhjetë ngjarje dështuan në testin e vlefshmërisë me teleskopë të tjerë. Përveç kësaj, 19 sinjale u hoqën nga testi.
Disa prej tyre fillimisht u konsideruan shumë domethënëse - për shembull, GW191117j u vlerësua të ishte një ngjarje me një probabilitet prej një në 28 miliardë vjet, për GW190822c - një në 5 miliardë vjet dhe për GW200108v - 1 në 100. vjet. Duke pasur parasysh se periudha e vëzhgimit në shqyrtim nuk ishte as një vit i tërë, ka shumë të tilla false pozitive. Mund të ketë diçka që nuk shkon me vetë metodën e sinjalizimit, komenton Unziker.
Kriteret për klasifikimin e sinjaleve si “gabime”, sipas tij, nuk janë transparente. Nuk është vetëm mendimi i tij. Fizikanja e njohur teorike Sabina Hossenfelder, e cila më parë ka vënë në dukje mangësitë në metodat e analizës së të dhënave të detektorit LIGO, komentoi në blogun e saj: “Kjo po më shkakton një dhimbje koke, njerëz. Nëse nuk e dini pse detektori juaj kap diçka që nuk e prisni, si mund t'i besoni kur sheh atë që prisni?
Interpretimi i gabimeve sugjeron se nuk ka asnjë procedurë sistematike për ndarjen e sinjaleve aktuale nga të tjerët, përveç shmangies së kontradiktave flagrante me vëzhgimet e tjera. Fatkeqësisht, deri në 53 raste të "zbulimeve të kandidatëve" kanë një gjë të përbashkët - askush përveç gazetarit nuk e vuri re këtë.
Mediat priren të festojnë para kohe zbulimet e LIGO/VIRGO. Kur analizat dhe kërkimet e mëvonshme për konfirmim dështojnë, siç ka disa muaj, nuk ka më entuziazëm apo korrigjim në media. Në këtë fazë më pak efektive, media nuk shfaq aspak interes.
Vetëm një zbulim është i sigurt
Sipas Unziker, nëse e kemi ndjekur zhvillimin e situatës që nga shpallja e profilit të lartë të hapjes në 2016, dyshimet aktuale nuk duhet të jenë befasuese. Vlerësimi i parë i pavarur i të dhënave u krye nga një ekip në Institutin Niels Bohr në Kopenhagë të udhëhequr nga Andrew D. Jackson. Analiza e tyre e të dhënave zbuloi korrelacione të çuditshme në sinjalet e mbetura, origjina e të cilave është ende e paqartë, pavarësisht pretendimeve të ekipit se përfshirë të gjitha anomalitë. Sinjalet gjenerohen kur të dhënat e papërpunuara (pas parapërpunimit dhe filtrimit të gjerë) krahasohen me të ashtuquajturat shabllone, pra sinjale teorikisht të pritshme nga simulimet numerike të valëve gravitacionale.
Megjithatë, kur analizohen të dhënat, një procedurë e tillë është e përshtatshme vetëm kur vërtetohet vetë ekzistenca e sinjalit dhe dihet saktësisht forma e tij. Përndryshe, analiza e modelit është një mjet mashtrues. Jackson e bëri këtë shumë efektive gjatë prezantimit, duke e krahasuar procedurën me njohjen automatike të imazhit të targave të makinave. Po, nuk ka asnjë problem me leximin e saktë në një imazh të paqartë, por vetëm nëse të gjitha makinat që kalojnë aty pranë kanë targa saktësisht të madhësisë dhe stilit të duhur. Megjithatë, nëse algoritmi do të zbatohej për imazhet "në natyrë", ai do të njihte targën nga çdo objekt i ndritshëm me pika të zeza. Kjo është ajo që Unziker mendon se mund të ndodhë me valët gravitacionale.
3. Rrjeti i detektorëve të valëve gravitacionale në botë
Kishte dyshime të tjera në lidhje me metodologjinë e zbulimit të sinjalit. Në përgjigje të kritikave, grupi i Kopenhagës zhvilloi një metodë që përdor karakteristika thjesht statistikore për të zbuluar sinjalet pa përdorimin e modeleve. Kur aplikohet, incidenti i parë i shtatorit 2015 është ende i dukshëm në rezultate, por ... deri tani vetëm ky. Një valë kaq e fortë gravitacionale mund të quhet "fat i mirë" menjëherë pas lëshimit të detektorit të parë, por pas pesë vitesh, mungesa e zbulimeve të mëtejshme të konfirmuara fillon të shkaktojë shqetësim. Nëse nuk ka sinjal statistikisht domethënës në dhjetë vitet e ardhshme, a do të ketë shikimi i parë i GW150915 ende konsiderohet reale?
Disa do të thonë se ishte më vonë zbulimi i GW170817, domethënë sinjali termonuklear i një ylli neutron binar, në përputhje me vëzhgimet instrumentale në rajonin e rrezeve gama dhe teleskopët optikë. Fatkeqësisht, ka shumë mospërputhje: zbulimi i LIGO nuk u zbulua vetëm disa orë pasi teleskopët e tjerë kishin vënë re sinjalin.
Laboratori VIRGO, i nisur vetëm tre ditë më parë, nuk dha asnjë sinjal të dallueshëm. Përveç kësaj, pati një ndërprerje të rrjetit në LIGO/VIRGO dhe ESA në të njëjtën ditë. Kishte dyshime për pajtueshmërinë e sinjalit me një bashkim ylli neutron, një sinjal optik shumë të dobët, etj. Nga ana tjetër, shumë shkencëtarë që studiojnë valët gravitacionale pohojnë se informacioni i drejtimit i marrë nga LIGO ishte shumë më i saktë se informacioni i dy teleskopët e tjerë, dhe ata thonë se gjetja nuk mund të ketë qenë aksidentale.
Për Unziker, është një rastësi mjaft shqetësuese që të dhënat për GW150914 dhe GW170817, ngjarjet e para të këtij lloji të vërejtura në konferencat kryesore për shtyp, u morën në rrethana "jonormale" dhe nuk mund të riprodhoheshin në kushte teknike shumë më të mira në atë kohë. matjet e serive të gjata.
Kjo çon në lajme si një shpërthim i supozuar i supernovës (që doli të ishte një iluzion), përplasje unike e yjeve neutronajo i detyron shkencëtarët të "rimendojnë vitet e mençurisë konvencionale" apo edhe një vrimë të zezë 70 diellore, të cilën ekipi LIGO e quajti konfirmim shumë të nxituar të teorive të tyre.
Unziker paralajmëron për një situatë në të cilën astronomia e valëve gravitacionale do të fitojë një reputacion famëkeq për sigurimin e objekteve "të padukshme" (përndryshe) astronomike. Për të parandaluar që kjo të ndodhë, ai ofron transparencë më të madhe të metodave, publikimin e shablloneve të përdorur, standardet e analizës dhe caktimin e një date skadimi për ngjarjet që nuk janë vërtetuar në mënyrë të pavarur.
