Що було б на орбіті біля чорної діри, що зливається?

Нещодавнє четверте відкриття гравітаційних хвиль, де маси чорної діри були в 31 і 25 разів більшими за масу Сонця, і вони випустили 3 енергії сонячної маси у вигляді гравітаційних хвиль, змусило мене замислитися, що буде відчувати себе на орбіті цієї бінарної чорної діри система на планеті в 1АУ, коли відбулося злиття?

black-hole gravitational-waves

— joseph.hainline
джерело

Ця стаття стосується вашого питання, написаного фізиком. forbes.com/sites/briankoberlein/2016/02/13/… І ось дуже схоже запитання: physics.stackexchange.com/questions/235285/…

— користувачLTK

відповіді з фізики сильно відрізняються від @ t.sand 's ...

— J. Chomel

Відповіді у фізичному обміні ставок абсолютно незадовільні. Ті, хто має справу з енергією, навіть не згадують, що гравітація настільки слабко взаємодіє, що сама 3 сонячна маса гравітаційної енергії зробить людині дуже мало, оскільки через розмір людини і розмір гравітаційної константи. Прийнята відповідь є досить марною, враховуючи, що спотворення простору - це не що інше, як звичайне стиснення та розтягнення, і немає доказів того, що гладкі гравітаційні хвилі, що спотворюють речовину, можуть завдати шкоди людині на 0,01% людського розміру.

— ACAC

Я вражений тим, що ніхто не підкреслює точку @ ACAC, що GW є пульсаціями в просторі , і це спотворення принципово відрізняється від стиснення або розтягування предметів у звичайному просторі. Інша річ, яку не можна помітити, - це те, що GW рухається зі швидкістю світла: неможливо «відчути» пульсацію при такій швидкості.

— Чаппо не забув Моніку

аналогічне запитання у Physics SE: Як виглядала б або відчувалась проходить гравітаційна хвиля?

— uhoh

Відповіді:

Це могло б завдати серйозної шкоди, якби все було правильно.

Три енергії сонця - близько 5x10 ⁴⁷ джоулів. 1 АС приблизно 1,5х10 ¹³ см. При цьому площа сфери становить приблизно 4х10 ²⁷ см ² . Це флюс 10 ²⁰ джоулів см ^-2 . Це багато енергії, щоб завдати шкоди ... якщо це може паруватися з тобою.

Штам ГВ, виміряний на Землі, становить близько 10 ^-22 . Штам випадає як обернена відстань, а відношення гігапарсеку до АС становить приблизно 10 ¹⁴ , тож напруга при 1AU від злиття становило б приблизно 10 ^-8 . Саме по собі це, мабуть, не зашкодить вам.

Але це не простий одноразовий штам, він коливається з орбітальною частотою зливаються чорних дір, і все, що має фізичний резонанс на такій частоті, може забрати енергію, можливо значну енергію, з полів GW.

(Зверніть увагу, що це залежить від орієнтації. Механічний резонанс потрібно узгоджувати з GW, і GW випромінюються не в усіх напрямках, тому ви хочете (або, можливо, не хочете!) Опинитися в площині злиття. )

Аргумент про те, що ГВ не можуть здати енергію, явно невірний - якби це було правдою, LIGO не міг би їх виявити! - але якщо ви в це вірили, ви були у чудовій компанії: Ейнштейну пройшли десятиліття, перш ніж він переконався, що ГВС насправді несе енергію!

— Марк Олсон
джерело

Штам

10^{- 8}

$10^{-8}$ це головне, тому ви отримаєте приблизно 20 нм вище і на 10 нм вужчі, а потім на десяту частину секунди пізніше, навпаки, і це повториться протягом 10 або 20 циклів із збільшенням частоти перед зупинкою. Важко зрозуміти, що це може зробити багато для людини безпосередньо. Дуже жорстка кристалічна структура, що трапилась у резонанс із сигналом, може побачити щось більш драматичне. Що буде набагато помітніше, це вплив на накопичувальний диск (и), набагато ближчий до BH. Це легко призведе до дуже інтенсивного сплеску рентгенівських променів, який може бути не таким здоровим.

— Стів Лінтон

Досить красиво уявити собі такий стан.

Перше, що ми не можемо спостерігати їх очима, оскільки від чорних дір не буде відбиватися світло.

Коли спостерігач знаходиться в спокої відносно злиття чорних дір: тепер, коли чорні діри зливаються, навколишні гравітаційні хвилі навколишнього простору та часу почнуть збільшуватися, а також їхня амплітуда також збільшуватиметься. Це впливає на спостерігача, тому що хвилі починають відштовхувати спостерігача від чорних дір. Але це не впливає на зображення спостереження, оскільки світло також буде гнути в гравітаційних хвилях. Також дилатація часу відбудеться завдяки гравітаційним хвилям, але що насправді відбувається, коли вони зливалися, я не можу собі уявити.

— петерх - Відновлення Моніки
джерело

Я думаю, ти маєш рацію, що такі сильні гравітаційні хвилі мають штовхаючий ефект, проте як би ти міг це уявити без глибокого знання загальної відносності? Це складне питання. :-)

— peterh

До речі, я видалив частину випромінювання Хокінга, вона є занадто малою для будь-якого видимого ефекту (насправді вона є навколо

10^{40} - 10^{50}

$10^{40} - 10^{50}$ разів слабкіші).

— петерх

сер дякую за вашу відповідь. я постараюся зробити все, щоб відповісти. і я сподіваюся, що наступного разу я не розчарую вас. насправді я дізнаюся про відносність з 9-го стандарту від вашої трубки (космічний-часовий канал).

Добре. Для цього вам не потрібна відносність, просто врахуйте збереження імпульсів, що є правдою і в загальній відносності.

— петерх