Alrededor del 29%. Sin embargo, el máximo que se ha visto en simulaciones numéricas de agujeros negros binarios de masa comparables es solo del 11%. Este número es independiente de la masa total.
Sé de dos cálculos para obtener este número del 29%, que en realidad es exactamente [matemáticas] 1- \ tfrac {1} {\ sqrt {2}} [/ matemáticas]. Ambos cálculos se basan en no violar el teorema del aumento del área , que establece que el área de los horizontes de eventos solo puede aumentar (o permanecer igual). Este es el equivalente de agujero negro de la segunda ley de la termodinámica.
El primer cálculo es considerar dos agujeros negros que no giran y se fusionan en un agujero negro final que no gira. Si desea la mayor diferencia entre las masas iniciales y finales, sin violar el teorema de aumento de área, encontrará que la diferencia de masa (y, por lo tanto, la energía irradiada) se maximiza cuando la relación de masa es 1: 1, y esa diferencia de masa es el número anterior , 29%.
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El segundo cálculo es considerar un agujero negro Kerr con rotación máxima. A través del proceso de Penrose, se puede extraer energía, sin violar el teorema del área, a expensas de reducir el giro hasta cero. Esto se debe a que el área de un agujero negro de Kerr se da en unidades geométricas por
[matemáticas] A = 8 \ pi M ^ 2 (1+ \ sqrt {1- \ chi ^ 2}), [/ matemáticas]
donde M es la masa y [matemáticas] \ chi [/ matemáticas] es el giro adimensional, [matemáticas] 0 \ le \ chi \ le 1 [/ matemáticas]. Una vez más, descubres que la diferencia de masa máxima (energía radiada) es el número anterior, aproximadamente el 29%.
