Soma Mukherjee
Professor
Ph.D. 加尔各答大学(印度),物理学,1991
博士后研究任命:
美国西北大学(同期加州理工学院LIGO项目访问学者)
宾夕法尼亚州立大学
Max Planck Institur fuer Gravitationasphysik
Office: BINAB 2.139
电话:(956)882-6679
Email: soma.mukherjee@fuseterminal.com
Courses Taught
论文一物理7300和论文二物理7301
研究生研究I PHYS 6396和研究生研究II PHYS 6397
量子力学物理5340
电动力学物理5320
先进的统计方法物理5394
物理学专题(研究生):引力波数据分析
计算物理物理4390
物理学专题(本科):引力波数据分析
大学物理II物理2426
天文学导论II ASTR 1402
天文学概论1 ASTR 1401
Research
第一次直接探测到GW发生在2015年,当时来自30个太阳质量的双黑洞(BBH)系统的GW信号位于1.在30亿光年之外被LIGO干涉仪探测到. 从那时起,已经检测到几个BBH信号. LIGO和Virgo探测器首次探测到双中子星碰撞(BNS)发出的GW信号,这是另一个分水岭。. 这使得基普·索恩获得了诺贝尔奖, Rai Weiss和Barry Barish以及LIGO科学合作组织的基础物理学突破奖我从成立之初就加入了这个组织. Most recently, LIGO和处女座探测器发现了一个物体,它填补了中子星和黑洞之间的“质量缺口”,这个问题困扰了天文学家几十年. 已知最重的中子星不超过2公斤.5个太阳质量,已知最轻的黑洞大约是5个太阳质量. 该物体于2019年8月14日被发现,享年2岁.6倍太阳质量的黑洞与23倍太阳质量的黑洞合并. (See: ligo.org)
我目前的研究兴趣是在探测引力波(GW)从未建模的来源, 特别是来自核心坍缩超新星(CCSN). 我们宇宙中的核心坍缩超新星(CCSN)是GW的潜在来源,可以通过GW探测器网络进行探测. 世界上有几个GW探测器在运行.g., LIGO (USA), 处女座(法意合作), KAGRA(日本合作)和GEO600(英国和德国合作). CCSN are rare, 但相关的引力辐射很可能携带着大量关于驱动超新星的潜在过程的信息. 基于解析模型的计算预测了高级LIGO探测器探测范围内的GW能量, 达到数万千秒差距. 用相对论分析核坍缩超新星弹跳后演化的GW信号, 计算了二维和三维爆炸模型. 波形显示了与特征演化阶段相关的加速质量运动. 基本模型是由激波后对流引起的准周期调制,随后是一个相对静止的阶段. Following this, 由于对流引起的剧烈的流体动力活动和持续的吸积激波不稳定性(SASI),振幅再次增大。. Finally, a high-frequency, 中微子球以下原中子星对流的低振幅变化叠加在爆炸开始后SN激波非球面膨胀的低频趋势上. 中微子驱动的CCSN的GW频率预计将从大约100 Hz发展到大约1 kHz.
因为这些信号源的信号很弱, 能够提高从CCSN中搜索GW信号的灵敏度的方法是可取的, 尤其是在先进的探测器时代. GW探测器正在进行升级,LIGO的第四次观测预计将在不久的将来开始. 随着探测器变得更加敏感,最令人期待的来源是CCSN. 挑战在于信号的低速率(银河系每世纪2次)和微弱的性质, 更不用说与检测未建模信号相关的挑战. 世界各地的几个小组一直在使用超级计算机对CCSN爆炸机制进行真实的模拟,从而产生GW. 研究人员已经获得了使用各种状态方程考虑各种爆炸情景的模拟波形目录. 已经提出了几种基于各种基于似然的调节器的方法,这些调节器工作于来自探测器网络的数据,以检测来自潜在GW源的爆发信号(如来自CCSN的信号). 为了解决这个问题, 我的研究小组已经开发并实施了一种新的技术,在超新星搜索管道中减少假警报,结合了一个多阶段, 高精度的光谱估计,有效地实现更高的信噪比(snr)和相干搜索管道,利用来自GW探测器网络的数据. 该方法通过结合深度学习技术进一步改进,以分类和消除模拟GW信号的故障. 这种日益灵敏的管道在观测运行过程中分析这些不同爆炸模式对应的CCSN的检测概率,以搜索CCSN信号. 这项工作是高度跨学科的,整合了天体物理学的知识, 计算和信号处理的前沿应用.
Former students:
- Mr. S.K. Faisal, Ph. D in Physics, 金沙中国, 2022-23
- Ms. B. Sedhai, 跨学科科学硕士:科学 & Technology Thesis, 2021-23
- Mr. M. Benjamin, 物理学理学硕士, Thesis2021-23
- Mr. S.K. Faisal, 跨学科科学硕士:科学 & TechnologyThesis, 2020-22
- Ms. G. Nurbek, 跨学科科学硕士:科学 & TechnologyThesis, 2019-21
- Ms. G. Tukayeva, 跨学科科学硕士:科学 & Technology, 2017-18
- Ms. Z. Turymtay, 跨学科科学硕士:科学 & Technology, 2017-18
- Mr. D. Dossymbek, 跨学科科学硕士:科学 & Technology, 2017-18
- Mr. R. Stone, cooperative Ph. D in Physics2012- 2016年就读于德州大学阿灵顿分校
- Ms. W. Wang, cooperative Ph. D in Physics2014- 2017年就读于德州大学阿灵顿分校
- Mr. S. Sitmukhambetov, 物理学理学硕士, 2017
- Ms. A. Alvarez, 物理学理学硕士, 2016
- Ms. W. Wang, 物理学理学硕士Thesis, 2014
- Mr. L. 2012-2013,硕士研究生研究助理
- Ms. P. Rizwan, 跨学科科学硕士(MSIS)Thesis, 2009-11
- Ms. T. Zhang, 跨学科科学硕士(MSIS) 论文(与教授共同指导. L. R. Tang), 2011
- Mr. T. S. Weerathunga, 物理学理学硕士Thesis, 2008-10
- Mr. C. Dannangoda, 物理学理学硕士, 2008-10
- Mr. R. Stone, 物理学理学硕士Thesis, 2003-05
- Mr. R. Martin, 跨学科科学硕士(MSIS)
- Mr.R. Obaid, 2010
- Ms.T. 井上,本科生研究,2006
Current students:
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劳尔·埃斯皮诺萨,物理学硕士,2023- 2024年
NSF REU /暑期本科生:
- Ms. 乔安娜·洛埃拉,得克萨斯大学奥斯汀分校REU学生,(2023)
- Mr. 迈克尔·本杰明,REU学生,安柏瑞德航空大学,普雷斯科特,亚利桑那州(2019)
- Mr. 韦斯·李·约翰逊,亚利桑那大学REU学生(2018)
- Ms. Shaina Rudman, REU学生,马里兰大学(2017)
- Ms. Lucia Illari,纽约巴纳德学院REU学生(2016)
- Mr. 亨特·加巴德,REU学生,密西西比州立大学(2015)
- Mr. Joseph Mittelstaedt, REU学生,芝加哥大学(2014)
- Mr. 贾斯汀·特瓦拉,REU学生,马里兰大学(2013)
- Mr. 马丁·哈林顿,REU学生,阿拉斯加大学(2012)
- Ms. Avani Gowardhan, IISER,印度,CGWA暑期学生(2012)