O que o LIGO realmente viu? (Descoberta das ondas gravitacionais)

Estou tentando encontrar um vídeo / imagem original do que o LIGO realmente viu, mas tudo o que posso encontrar são representações artísticas de ondas gravitacionais.

A imagem real não é muito. Consegui encontrá-lo na Science , e isso é tudo:

É apenas uma onda, vista em momentos ligeiramente diferentes de dois observatórios diferentes. A mudança se encaixa perfeitamente, mudando-a pela velocidade da diferença de luz em suas localizações. Assim é a prova das ondas de gravidade.

Deve-se notar que a razão pela qual existem dois instrumentos é fornecer uma verificação cruzada com outras fontes de vibração. Cada observatório trabalha detectando vibrações em uma escala de 4 km, até uma ordem muito pequena de magnitude (1/1000 da largura de um próton). Quando os dois são comparados, pode-se assumir que o sinal deve ter vindo de uma fonte não local, que apenas as ondas de gravidade se encaixam nessa definição.

Antes de tudo, acho que sua pergunta esconde um mal-entendido da natureza dos observatórios do LIGO. A natureza dos detectores é que eles agem como um microfone, ao contrário de uma câmera. O que isso significa é que eles são sensíveis às ondas gravitacionais que chegam da maioria das direções, mas não têm capacidade de distinguir de onde as ondas vieram. Ao usar vários detectores (o que também é necessário para uma detecção confiável), a diferença de tempo entre os detectores pode ser usada para dar uma idéia da localização da fonte. Isso também significa que a saída dos detectores é um único fluxo de dados.

Esta imagem do artigo em Physical Review Letters (não atrás de um paywall) é um resumo melhor do que o LIGO ouviu do que a resposta atualmente aceita. Vou explicar os painéis de cima para baixo.

1. Os painéis superiores mostram os sinais "brutos" medidos nos dois detectores com os dados H1 sobrepostos nos dados L1 à direita.
2. A segunda linha de painéis mostra várias simulações diferentes do que a relatividade geral (teoria de Einstein) prevê para as ondas gravitacionais. Essas simulações são como o LIGO é capaz de afirmar que eles sabem que a onda foi causada por dois buracos negros em fusão.
3. A terceira linha de painéis são os dados "brutos" menos as simulações.
4. Os painéis inferiores são simplesmente outra maneira de plotar os dados "brutos" chamados de plotagem de frequência de tempo. O tempo está no eixo x e a frequência está no eixo y. Para uma pessoa do campo, esse sinal é a característica mais reconhecível de uma fusão, conhecida como chirp. À medida que o tempo avança, a frequência muda mais. Você pode realmente ouvir o chilrear 'cru' aqui .

O LIGO não "viu" nada. Ele monitora os comprimentos relativos dos caminhos percorridos por dois raios laser em tubos de vácuo com cerca de 4 km de comprimento (embora o caminho do laser consista em cerca de 75 viagens para cima e para baixo nos braços) e em ângulos retos.

$10^{21}$

Todo o evento durou cerca de 0,3 segundos e o rastreio (que tem sido notícia em todos os lugares) simplesmente registra a fração pela qual o comprimento dos braços muda em função do tempo.

O evento foi (quase) simultaneamente gravado por duas configurações quase idênticas em diferentes partes dos EUA. A detecção do mesmo sinal nos dois detectores descarta uma causa local da perturbação, e o pequeno atraso de tempo entre as detecções permite uma localização aproximada da fonte de ondas gravitacionais no céu.

De acordo com o tutorial GW150914 , foi o que os detectores Advanced LIGO L1 e H1 viram originalmente:

Você pode baixar os dados brutos deste tutorial.

As outras respostas mostram formas de onda já processadas (branqueadas, filtradas, deslocadas em 7 ms, invertidas).

O mecanismo real de medição usado pelo LIGO é a interferometria a laser; portanto, uma interpretação razoável do que o LIGO "viu" seria o padrão de interferência causado pelas ondas de gravidade, que "se pareceriam" com algo assim:

Infelizmente, não consegui encontrar uma imagem da interferência real do laser mencionada pelo LIGO; provavelmente é pequeno demais para a fotografia.

Todos os outros gráficos que as pessoas estão vinculando são apenas gráficos dos dados do padrão de interferência. Mostrar um gráfico dos dados do LIGO como resposta a esta pergunta é como mostrar um histograma de imagem como resposta à pergunta: "O que o telescópio espacial Hubble vê?"

Não sei se é interessante para você, mas aqui está o link do artigo publicado sobre essas observações:

http://journals.aps.org/prl/pdf/10.1103/PhysRevLett.116.061102

Uma vez que a resposta acima é bastante direta! O que o artigo diz (em resumo) é que o LIGO observou um sinal de onda gravitacional transitório e essas observações correspondem às previsões da forma de onda derivada pela Relatividade Geral para o sistema que envolve dois buracos negros.