Come sarebbe orbitare vicino a un buco nero che si fonde?


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La recente quarta scoperta di onde gravitazionali in cui le masse del buco nero erano 31 e 25 volte la massa del sole e hanno rilasciato 3 masse solari di energia come onde gravitazionali, mi ha fatto chiedermi come sarebbe stato in orbita attorno a questo buco nero binario sistema su un pianeta a 1 UA quando è avvenuta la fusione?


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Questo articolo affronta la tua domanda, scritta da un fisico. forbes.com/sites/briankoberlein/2016/02/13/… Ed ecco una domanda molto simile: physics.stackexchange.com/questions/235285/…
userLTK

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le risposte in fisica sono molto diverse da quella di @ t.sand ...
J. Chomel,

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Le risposte nello scambio fisico di stack sono completamente insoddisfacenti. Quelli che si occupano di energia non menzionano nemmeno che la gravità interagisce così debolmente che la stessa 3 massa solare dell'energia gravitazionale stessa farebbe ben poco a un essere umano a causa delle dimensioni di un essere umano e delle dimensioni della costante gravitazionale. La risposta accettata è piuttosto inutile dato che le distorsioni dello spazio-tempo non sono come la normale compressione e stiramento e non ci sono prove che le onde gravitazionali lisce che distorcono la materia possano essere dannose per l'uomo allo 0,01% delle dimensioni umane.
ACAC,

Sono sorpreso che nessuno raccolga il punto di @ACAC secondo cui i GW sono increspature nello spazio-tempo , e questa distorsione è fondamentalmente diversa dalla compressione o dall'allungamento di oggetti nello spazio ordinario. L'altra cosa trascurata è che il GW viaggia alla velocità della luce: è impossibile "sentire" un'increspatura a quella velocità.
Chappo non ha dimenticato Monica il

Risposte:


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Potrebbe causare gravi danni se le cose fossero giuste.

Tre masse solari di energia sono circa 5x10 47 Joule. 1 UA è di circa 1,5x10 13 cm. L'area della sfera è quindi di circa 4x10 27 cm 2 . Questo è un flusso di 10 20 joule cm -2 . È un sacco di energia per fare danni ... se può accoppiarti.

La tensione del GW misurata sulla Terra è di circa 10-22 . La deformazione diminuisce come la distanza inversa e il rapporto tra un gigaparsec e una UA è di circa 10 14 , quindi la deformazione a 1 UA dalla fusione sarebbe di circa 10 -8 . Di per sé, questo probabilmente non ti danneggerebbe.

Ma non è una semplice tensione una tantum, sta oscillando con la frequenza orbitale dei buchi neri che si fondono e tutto ciò che aveva una risonanza fisica a quella frequenza potrebbe raccogliere energia, forse energia significativa, dai campi GW.

(Si noti che questo dipende dall'orientamento. La risonanza meccanica deve allinearsi con il GW e i GW non vengono emessi in tutte le direzioni, quindi si vorrebbe (o, forse, non desiderare!) Essere sul piano della fusione. )

L'argomento secondo cui i GW non possono depositare energia è chiaramente sbagliato: se fosse vero, LIGO non potrebbe rilevarli! - ma se ci credevi, eri in ottima compagnia: ci vollero Einstein decenni prima che si convincesse che i GW effettivamente trasportavano energia!


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La tensione di è la cosa chiave, quindi diventeresti più alto di circa 20nm e più stretto di 10nm e poi un decimo di secondo dopo, il contrario, e che sarebbe ripetuto per 10 o 20 cicli all'aumentare frequenza prima di fermarsi. È difficile capire che ciò farebbe molto per un essere umano direttamente. Una struttura cristallina molto rigida che è risuonata con il segnale potrebbe vedere qualcosa di più drammatico. Ciò che sarà molto più evidente sono gli effetti sui dischi di accrescimento molto più vicini al BH. Ciò produrrebbe facilmente un'esplosione molto intensa di raggi X che potrebbe non essere così salutare. 108
Steve Linton,

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È abbastanza bello immaginare una tale condizione.

La prima cosa è che non possiamo osservarli con gli occhi, in quanto non si verificherà alcun riflesso di luce dai buchi neri.

Quando l'osservatore è a riposo relativamente alla fusione dei buchi neri: ora quando i buchi neri si stanno unendo, le onde gravitazionali dello spazio-tempo circostante inizieranno ad aumentare e anche la loro ampiezza aumenterà. Colpisce l'osservatore, perché le onde iniziano a allontanare l'osservatore dai buchi neri. Ma non influenza le immagini dell'osservazione, perché la luce si piegherà anche nelle onde gravitazionali. Anche la dilatazione del tempo si verificherà a causa delle onde gravitazionali, ma ciò che sta realmente accadendo quando si stavano fondendo, non posso immaginare.


Penso che tu abbia ragione, che onde gravitazionali così forti abbiano un effetto di spinta, tuttavia come potresti immaginarlo senza la profonda conoscenza della Relatività Generale? È una domanda difficile. :-)
Peter - Ripristina Monica il

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A proposito, ho rimosso la parte di radiazione Hawking, è troppo piccola per qualsiasi effetto visibile (in realtà, è circa volte più debole). 10401050
Peter - Ripristina Monica il

signore grazie per la tua risposta. farò del mio meglio per completare la risposta. e spero che la prossima volta non ti deluderò. in realtà sto imparando la relatività dal nono standard dal tuo canale (canale Spazio-Tempo).

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Ok. Non hai bisogno della relatività per questo, basta considerare la conservazione dell'impulso ciò che è vero anche nella Relatività Generale.
Peter - Ripristina Monica il
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