En el momento de la escritura (febrero 6, 2016), estoy tratando esto como una pregunta hipotética, ya que no ha habido ningún anuncio oficial. No apruebo los rumores de ciertos físicos prominentes. [1] De todos modos, suficiente sociología, de vuelta a la astrofísica.
¿Qué aprenderíamos de la primera observación de ondas gravitacionales de un binario de agujero negro [math] 30 + 30M_ \ odot [/ math]?
- Detección directa de ondas gravitacionales: esta es una de las predicciones restantes de la relatividad general (teoría de la gravitación de Einstein) que aún no se ha confirmado directamente. Se ha confirmado indirectamente a partir del momento del púlsar, pero una detección directa sería motivo de celebración.
- Estadísticas de población: el significado principal de observar un binario de agujero negro [matemático] 30 + 30M_ \ odot [/ matemático] es restringir las estadísticas de la ocurrencia de tales agujeros negros masivos. Un binario de agujero negro no tiene una firma luminosa (a menos que haya gas caliente perdido). La única forma de saber qué tan comunes son estos sistemas es a través de ondas gravitacionales. En este momento, nuestras estadísticas se basan en una gran cantidad de parámetros de eficiencia desconocidos ejemplo: si tiene dos estrellas masivas en un binario y uno de ellos se convierte en supernova, ¿cuál es la probabilidad de que la patada supernova desenlazar el binario (dando lugar a un pícaro calabozo)? Estos números están extremadamente limitados, e incluso medir un sistema los restringirá fuertemente.
- Por desgracia, para agudizar la población por encima de las limitaciones estadísticas requerirán la medición de una población de binarias BH-BH. Esto vendrá con el tiempo. Después de observar docenas de tales sistemas, el primero es solo otro sello en la colección.
- Prueba de la relatividad general en sí: un agujero negro-negro agujero de fusión es el evento más dinámico que hemos imaginado para la relatividad general. Es el único ajuste que sabemos de donde el espacio-tiempo en sí tiene grandes cambios a la máxima velocidad posible, la velocidad de la luz. Es también la más alta curvatura que conocemos hoy en el universo (el universo también experimentaron curvatura este grande durante el big bang (más o menos unos pocos cientos de microsegundos después del Big Bang), pero eso es un poco difícil acceso. Este es un régimen en el que la relatividad general ¡No se ha probado! Desafortunadamente, hay muchas degeneraciones que dificultan la prueba de GR con solo una señal individual, incluso con alta señal a ruido (SNR).
- Son posibles algunas pruebas simples: por ejemplo, si se mide un ringdown , hay una prueba de consistencia entre la masa / spin remanente inferida del ringdown versus la masa / spin predicha de las simulaciones. El caso proporción comparable-masa es realmente mejor para esto, porque la mayoría de las simulaciones relatividad numérica han estado en relaciones de masa cerca de 1 (las simulaciones relatividad numérica también se utilizan para “Calibrar” ciertos modelos fenomenológicos, por ejemplo, el modelo de “eficaz de un cuerpo” ).
- Sin embargo, se requiere mucho más trabajo para las pruebas adecuadas de GR. He estado estudiando las teorías más allá-GR desde hace un tiempo, así que tengo unos estándares bastante altos para lo que considero una prueba adecuada. Hasta la fecha no tenemos ningún BH-BH fusión ondas gravitacionales completos además de en GR. [2] Esto significa que no podemos hacer la selección adecuada del modelo bayesiano. Jamás otra prueba es más ad-hoc. Para obtener más detalles sobre las pruebas de GR basadas en agujeros negros, consulte esta revisión reciente.
- La pregunta de OP: ¿qué pasa con la Vía Láctea? No mucho. ¡La mayoría de las galaxias al alcance de LIGO no son nuestra galaxia! Somos mucho más probable que vea una señal más débil desde más lejos, donde hay muchas más galaxias, que una señal más fuerte desde las inmediaciones. De todos modos, si sólo vemos una señal de GW, la capacidad del LIGO para localizar dónde vino es muy pobre. Probablemente no sabremos la galaxia anfitriona. Eso está bien por mí, sin embargo. Como he señalado anteriormente, hay mucho más que podemos hacer mediante la combinación de una gran población de detecciones de lo que uno puede decir señal individual por sí mismo.
[1] * Ejem * Lawrence Krauss y Cliff Burgess. Es irresponsable y realmente deberían saberlo mejor. Que la ciencia sucede a su propio ritmo. Habrá un papel después de la colaboración LIGO-Virgo ha investigados internamente el resultado, y después de una revista ha enviado su publicación a través del arbitraje.
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[2] Y en una cierta clase de teorías de tensor escalar que predicen exactamente la misma firma de ondas gravitacionales de BH-BH que GR, lo que significa que esas teorías no son verificables con las fusiones de BH-BH.
