Bagaimana rasanya mengorbit di dekat lubang hitam yang menyatu?

10

Penemuan ke - 4 gelombang gravitasi baru-baru ini di mana massa lubang hitam adalah 31 dan 25 kali massa matahari, dan mereka melepaskan 3 massa energi matahari sebagai gelombang gravitasi, membuat saya bertanya-tanya bagaimana rasanya mengorbit lubang hitam biner ini. sistem pada planet di 1AU ketika merger terjadi?

joseph.hainline
sumber
3
Artikel ini membahas pertanyaan Anda, yang ditulis oleh fisikawan. forbes.com/sites/briankoberlein/2016/02/13/… Dan inilah pertanyaan yang sangat mirip: physics.stackexchange.com/questions/235285/…
userLTK
1
jawaban di fisika sangat berbeda dengan @ t.sand's one ...
J. Chomel
2
Jawaban dalam pertukaran fisik fisik sama sekali tidak memuaskan. Orang-orang yang berurusan dengan energi bahkan tidak menyebutkan bahwa gravitasi sangat lemah berinteraksi sehingga 3 massa matahari dari energi gravitasi itu sendiri tidak akan banyak berpengaruh pada manusia karena karena ukuran manusia dan ukuran konstanta gravitasi. Jawaban yang diterima sangat tidak berguna mengingat bahwa distorsi ruang-waktu tidak seperti kompresi normal dan peregangan dan tidak ada bukti bahwa gelombang gravitasi halus yang mendistorsi materi dapat merusak manusia pada ukuran manusia 0,01%.
ACAC
Saya kagum bahwa tidak ada yang mengambil titik @ ACAC bahwa GW adalah riak di ruangwaktu , dan distorsi ini secara fundamental berbeda dengan kompresi atau peregangan objek di ruang biasa. Hal lain yang diabaikan adalah bahwa GW bergerak dengan kecepatan cahaya: tidak mungkin untuk "merasakan" riak pada kecepatan itu.
Chappo Belum Lupa Monica
1
pertanyaan serupa dalam Fisika SE: Bagaimana gelombang gravitasi yang lewat terlihat atau terasa?
uhoh

Jawaban:

3

Itu bisa melakukan kerusakan serius jika semuanya tepat.

Tiga massa energi matahari adalah sekitar 5x10 47 Joule. 1 AU sekitar 1,5x10 13 cm. Dengan demikian luas bola sekitar 4x10 27 cm 2 . Itu fluks 10 20 joules cm -2 . Itu banyak energi untuk merusak ... jika itu bisa berpasangan denganmu.

Strain GW yang diukur di Bumi adalah sekitar 10 -22 . Strain turun sebagai jarak kebalikannya, dan rasio gigaparsec terhadap AU adalah sekitar 10 14 , sehingga regangan pada 1AU dari merger akan menjadi sekitar 10 -8 . Dengan sendirinya, ini mungkin tidak akan membahayakan Anda.

Tapi itu bukan strain satu kali yang sederhana, itu berosilasi dengan frekuensi orbital dari lubang hitam yang bergabung, dan apa pun yang memiliki resonansi fisik pada frekuensi itu dapat mengambil energi, mungkin energi signifikan, dari bidang GW.

(Perhatikan bahwa ini tergantung pada orientasi. Resonansi mekanik perlu disejajarkan dengan GW, dan GW tidak dipancarkan ke segala arah, sehingga Anda ingin (atau, mungkin, tidak mau!) Berada dalam bidang merger. )

Argumen bahwa GW tidak dapat menyimpan energi jelas salah - jika itu benar, LIGO tidak dapat mendeteksi mereka! - tetapi jika Anda percaya itu, Anda berada di perusahaan yang hebat: Butuh Einstein dekade sebelum dia menjadi yakin bahwa GW benar-benar membawa energi!

Mark Olson
sumber
1
108
2

Cukup indah membayangkan kondisi seperti itu.

Hal pertama adalah kita tidak bisa mengamatinya dengan mata, karena pantulan cahaya tidak akan terjadi dari lubang hitam.

Ketika pengamat beristirahat relatif terhadap penggabungan lubang hitam: sekarang ketika lubang hitam bergabung, gelombang gravitasi ruang-waktu di sekitarnya akan mulai meningkat, dan amplitudo mereka juga akan meningkat. Ini mempengaruhi pengamat, karena ombak mulai mendorong pengamat dari lubang hitam. Tetapi itu tidak mempengaruhi gambar pengamatan, karena cahaya juga akan menekuk dalam gelombang gravitasi. Juga pelebaran waktu akan terjadi karena gelombang gravitasi, tetapi apa yang sebenarnya terjadi ketika mereka bergabung, saya tidak bisa membayangkan.

peterh - Pasang kembali Monica
sumber
Saya pikir Anda benar, bahwa gelombang gravitasi yang kuat seperti itu memiliki efek yang mendorong, namun bagaimana Anda bisa membayangkan ini tanpa pengetahuan mendalam tentang Relativitas Umum? Ini pertanyaan yang sulit. :-)
peterh
1
10401050
Pak, terima kasih atas balasan Anda. saya akan mencoba yang terbaik untuk menyelesaikan jawabannya. dan saya berharap lain kali saya tidak akan mengecewakan Anda. sebenarnya saya belajar tentang relativitas dari standar ke-9 dari you tube (Space-Time channel).
1
Baik. Anda tidak perlu relativitas untuk itu, pertimbangkan saja pelestarian impuls apa yang benar juga dalam Relativitas Umum.
peterh