Si dos protones con energías extremadamente altas chocan y forman un micro agujero negro, ¿emitirá ondas gravitacionales?

No

Una onda de gravedad requiere una deformación cuadrupolar del espacio-tiempo. No lineal, no circular, sino cuadrupolar.

Un solo objeto simplemente sentado allí, o moviéndose con una velocidad constante (que es equivalente a estacionaria a través de la invariancia galileana) no produce una deformación cuadrupolar. Por lo tanto, un agujero negro solitario nunca puede emitir ondas de gravedad.

Es por eso que debe tener dos agujeros negros en órbita (como en una fusión de agujeros negros) para emitir ondas de gravedad.

Técnicamente hablando, es porque el gravitón es una partícula spin = 2, y el spin 2 corresponde al modo cuadrupolar en una expansión armónica esférica.

Finalmente, permítanme señalar que los dos protones que colisionan no necesariamente producirán un agujero negro. El radio de Schwarzschild de tal agujero negro sería mucho más pequeño que la longitud de Planck, por lo que no tenemos una teoría que describa esto.

Si. En teoría, cualquier masa relativamente en movimiento emite una onda gravitacional, sin importar cuán pequeña o lenta sea. Más específicamente, cualquier protón relativamente en movimiento emite una onda gravitacional incluso si su energía es baja, incluso si no choca con nada, e incluso si no se forma un micro agujero negro. Digo relativamente porque la onda solo existe para los marcos de referencia que están en movimiento en relación con la masa.

Nuestro equipo para detectar ondas gravitacionales no es muy sensible. Requiere una masa muy grande que se mueva muy rápido para producir una ola que sea lo suficientemente fuerte como para ser medida por nuestros instrumentos. Es por eso que solo recoge agujeros negros que se aceleran a alta velocidad.

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