¿Qué sucede cuando los agujeros negros chocan?

Respuesta corta: un agujero negro más grande. 🙂

Una vez que se acerquen tanto que no puedan escapar de la gravedad del otro, se fusionarán para convertirse en un agujero negro más grande. Tal evento sería extremadamente violento * produciendo una energía tremenda y enviando ondas masivas a través del Universo. Estas ondas se llaman ondas gravitacionales.

Einstein predijo la existencia de ondas gravitacionales en 1916 en su teoría general de la relatividad. Las matemáticas mostraron que los objetos de aceleración masiva (como las estrellas de neutrones o los agujeros negros que orbitan entre sí) interrumpirían el espacio-tiempo de tal manera que las ‘ondas’ de espacio distorsionado se irradiarían desde la fuente, viajando a la velocidad de la luz a través del Universo . Incluso cuando simulan este evento en computadoras poderosas, los científicos no parecen entenderlo completamente.

Hay agujeros negros binarios , dos agujeros negros tan cercanos que están unidos gravitacionalmente y orbitan uno alrededor del otro, su baricentro, para ser más precisos, en las etapas finales antes de fusionarse para formar un agujero negro colosal. (Cada par de cuerpos en órbita es una fuente de ondas gravitacionales. Con cada revolución, según las ecuaciones de Einstein, las ondas se llevarán una pequeña fracción de su energía orbital. Esto hará que los objetos se muevan un poco más cerca y orbiten un poco más rápido. Para pares familiares, como la Luna y la Tierra, tal pérdida de energía es imperceptible incluso en escalas de tiempo de miles de millones de años. Pero los objetos densos en órbitas muy cercanas pueden perder energía mucho más rápido).

Einstein tenía razón. La señal detectada el 14 de septiembre de 2015, cuando esas ondas se extendieron por el Observatorio de ondas gravitacionales de interferómetro láser (Advanced LIGO) recientemente actualizado, aparecieron como picos en las lecturas de sus dos detectores en forma de L en Louisiana y el estado de Washington, EE. UU. . Por primera vez, los científicos habían grabado una señal de onda gravitacional. Eso debe haber vibrado todo en la Tierra aproximadamente el ancho de una sola partícula. ¡La noticia de este descubrimiento vibró más que eso!

El modelo del evento de onda gravitacional observado sugirió la fusión de dos agujeros negros de masas 29 y 36 masas solares. El radio de Schwarzschild de tales agujeros negros sería de unos 86 km y 106 km respectivamente. Antes de unirse en un agujero negro, se orbitaban entre sí en una órbita binaria que se puede modelar en función del período de rotación.

* El modelo sugirió que el agujero negro final tenía aproximadamente 62 masas solares, lo que significaba que 3 masas solares se convertían en energía en las ondas gravitacionales. Teniendo en cuenta que aproximadamente 1 gramo de conversión en masa impulsó la bomba de Hiroshima, esto es imposible de visualizar. La comparación de los investigadores fue sugerir que el poder era más de 50 veces la salida de luz total de todo el universo.

Cuando Black Holes Collide: Einstein tenía razón todo el tiempo

Como predijo Einstein, las ondas gravitacionales ocurrirán con perturbaciones en la estructura del espacio-tiempo. Esto ya ha sido probado con los observatorios LIGO en los Estados Unidos. Este es un gran avance en la física teórica y la conciencia humana durante nuestro tiempo. FYI, el agujero negro se hace más grande. Cada vez que está colisionando o tragando materia, su área de superficie aumenta.

Ondas gravitacionales detectadas 100 años después de la predicción de Einstein

Ondas gravitacionales detectadas 100 años después de la predicción de Einstein

Comunicado de prensa • 11 de febrero de 2016

Visita el portal de detección

Ver también: Comunicado de prensa de LIGO Hanford

LIGO abre una nueva ventana en el universo con la observación de ondas gravitacionales desde colisionar agujeros negros

WASHINGTON, DC / Cascina, Italia

Por primera vez, los científicos han observado ondas en la estructura del espacio-tiempo llamadas ondas gravitacionales, llegando a la Tierra desde un evento cataclísmico en el universo distante. Esto confirma una predicción importante de la teoría general de la relatividad de Albert Einstein de 1915 y abre una nueva ventana sin precedentes al cosmos.

Las ondas gravitacionales transportan información sobre sus orígenes dramáticos y sobre la naturaleza de la gravedad que de otro modo no se podría obtener. Los físicos han concluido que las ondas gravitacionales detectadas se produjeron durante la fracción final de un segundo de la fusión de dos agujeros negros para producir un solo agujero negro giratorio más masivo. Esta colisión de dos agujeros negros había sido predicha pero nunca observada.

Las ondas gravitacionales fueron detectadas el 14 de septiembre de 2015 a las 5:51 am hora del este (09:51 UTC) por los dos detectores gemelos del Observatorio de ondas gravitacionales del interferómetro láser (LIGO), ubicados en Livingston, Louisiana, y Hanford, Washington. , ESTADOS UNIDOS. Los Observatorios LIGO están financiados por la National Science Foundation (NSF), y fueron concebidos, construidos y operados por Caltech y MIT. El descubrimiento, aceptado para su publicación en la revista Physical Review Letters, fue realizado por la Colaboración Científica LIGO (que incluye la Colaboración GEO y el Consorcio Australiano para la Astronomía Gravitacional Interferométrica) y la Colaboración Virgo utilizando datos de los dos detectores LIGO.

En base a las señales observadas, los científicos de LIGO estiman que los agujeros negros para este evento fueron aproximadamente 29 y 36 veces la masa del sol, y el evento tuvo lugar hace 1.300 millones de años. Aproximadamente 3 veces la masa del sol se convirtió en ondas gravitacionales en una fracción de segundo, con una salida de potencia máxima de aproximadamente 50 veces la del universo visible completo. Al observar la hora de llegada de las señales (el detector en Livingston registró el evento 7 milisegundos antes que el detector en Hanford), los científicos pueden decir que la fuente se encontraba en el hemisferio sur.

Según la relatividad general, un par de agujeros negros que orbitan entre sí pierden energía a través de la emisión de ondas gravitacionales, lo que hace que se acerquen gradualmente durante miles de millones de años, y luego mucho más rápidamente en los minutos finales. Durante la fracción final de un segundo, los dos agujeros negros chocan entre sí a casi la mitad de la velocidad de la luz y forman un solo agujero negro más masivo, convirtiendo una parte de la masa combinada de los agujeros negros en energía, según Einstein fórmula E = mc2. Esta energía se emite como una fuerte explosión final de ondas gravitacionales. Son estas ondas gravitacionales las que LIGO ha observado.

Joseph Taylor, Jr., y sus colegas demostraron por primera vez la existencia de ondas gravitacionales por primera vez en las décadas de 1970 y 1980. Taylor y Russell Hulse descubrieron en 1974 un sistema binario compuesto por un púlsar en órbita alrededor de una estrella de neutrones. Taylor y Joel M. Weisberg en 1982 descubrieron que la órbita del púlsar se estaba reduciendo lentamente con el tiempo debido a la liberación de energía en forma de ondas gravitacionales. Por descubrir el púlsar y demostrar que haría posible esta medición de ondas gravitacionales en particular, Hulse y Taylor recibieron el Premio Nobel de Física en 1993.

El nuevo descubrimiento de LIGO es la primera observación de las ondas gravitacionales en sí mismas, realizada midiendo las pequeñas perturbaciones que las ondas hacen al espacio y al tiempo a medida que pasan a través de la tierra.

“Nuestra observación de las ondas gravitacionales logra un objetivo ambicioso establecido hace más de 5 décadas para detectar directamente este fenómeno evasivo y comprender mejor el universo y, de manera adecuada, cumple el legado de Einstein en el centenario de su teoría general de la relatividad”, dice David de Caltech H. Reitze, director ejecutivo del Laboratorio LIGO.

El descubrimiento fue posible gracias a las capacidades mejoradas de Advanced LIGO, una actualización importante que aumenta la sensibilidad de los instrumentos en comparación con los detectores LIGO de primera generación, lo que permite un gran aumento en el volumen del universo sondeado y el descubrimiento de ondas gravitacionales durante su primera carrera de observación. La Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU. Lidera el apoyo financiero para Advanced LIGO. Las organizaciones de financiación en Alemania (Sociedad Max Planck), el Reino Unido (Consejo de Instalaciones de Ciencia y Tecnología, STFC) y Australia (Consejo de Investigación Australiano) también han hecho importantes compromisos con el proyecto. La colaboración alemana GEO del Reino Unido ha desarrollado y probado varias de las tecnologías clave que hicieron que Advanced LIGO fuera mucho más sensible. El Clúster Atlas de Hannover de AEI, el Laboratorio LIGO, la Universidad de Syracuse y la Universidad de Wisconsin-Milwaukee han aportado importantes recursos informáticos. Varias universidades diseñaron, construyeron y probaron componentes clave para Advanced LIGO: la Universidad Nacional de Australia, la Universidad de Adelaida, la Universidad de Florida, la Universidad de Stanford, la Universidad de Columbia de la ciudad de Nueva York y la Universidad Estatal de Louisiana.

“En 1992, cuando se aprobó la financiación inicial de LIGO, representaba la mayor inversión que la NSF había hecho”, dice France Córdova, directora de NSF. “Fue un gran riesgo. Pero la National Science Foundation es la agencia que toma este tipo de riesgos. Apoyamos la ciencia y la ingeniería fundamentales en un punto en el camino hacia el descubrimiento donde ese camino es todo menos claro. Financiamos pioneros. Es por eso que Estados Unidos sigue siendo un líder mundial en el avance del conocimiento “.

La investigación de LIGO es llevada a cabo por LIGO Scientific Collaboration (LSC), un grupo de más de 1000 científicos de universidades de los Estados Unidos y en otros 14 países. Más de 90 universidades e institutos de investigación en el LSC desarrollan tecnología de detección y analizan datos; aproximadamente 250 estudiantes son miembros contribuyentes fuertes de la colaboración. La red de detectores LSC incluye los interferómetros LIGO y el detector GEO600. El equipo de GEO incluye científicos del Instituto Max Planck de Física Gravitacional (Instituto Albert Einstein, AEI), Leibniz Universität Hannover, junto con socios de la Universidad de Glasgow, la Universidad de Cardiff, la Universidad de Birmingham, otras universidades del Reino Unido, y Universidad de las Islas Baleares en España.

“Esta detección es el comienzo de una nueva era: el campo de la astronomía de ondas gravitacionales es ahora una realidad”, dice Gabriela González, portavoz de LSC y profesora de física y astronomía en la Louisiana State University.

LIGO fue originalmente propuesto como un medio para detectar estas ondas gravitacionales en la década de 1980 por Rainer Weiss, profesor de física, emérito, del MIT; Kip Thorne, profesor de física teórica Richard P. Feynman de Caltech, emérito; y Ronald Drever, profesor de física, emérito, también de Caltech.

“La descripción de esta observación está bellamente descrita en la teoría de la relatividad general de Einstein formulada hace 100 años y comprende la primera prueba de la teoría en gravitación fuerte. Hubiera sido maravilloso ver la cara de Einstein si hubiéramos podido decírselo ”, dice Weiss.

“Con este descubrimiento, los humanos nos embarcamos en una nueva y maravillosa búsqueda: la búsqueda para explorar el lado deformado del universo: objetos y fenómenos que se hacen a partir del espacio-tiempo deformado. Chocar agujeros negros y ondas gravitacionales son nuestros primeros ejemplos hermosos ”, dice Thorne.

Virgo Collaboration lleva a cabo la investigación de Virgo, compuesta por más de 250 físicos e ingenieros pertenecientes a 19 grupos de investigación europeos diferentes: 6 del Centro Nacional de Investigación Científica (CNRS) en Francia; 8 del Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) en Italia; 2 en los Países Bajos con Nikhef; el PCR Wigner en Hungría; el grupo POLGRAW en Polonia; y el Observatorio Gravitacional Europeo (EGO), el laboratorio que alberga el detector Virgo cerca de Pisa en Italia.

Fulvio Ricci, portavoz de Virgo, señala que “este es un hito importante para la física, pero lo más importante es simplemente el comienzo de muchos descubrimientos astrofísicos nuevos y emocionantes que vienen con LIGO y Virgo”.

Bruce Allen, director gerente del Instituto Max Planck de Física Gravitacional (Instituto Albert Einstein), agrega: “Einstein pensó que las ondas gravitacionales eran demasiado débiles para detectarlas y no creía en los agujeros negros. ¡Pero no creo que le hubiera importado estar equivocado!

“Los detectores Advanced LIGO son un tour de force de ciencia y tecnología, hecho posible por un equipo internacional verdaderamente excepcional de técnicos, ingenieros y científicos”, dice David Shoemaker de MIT, el líder del proyecto para Advanced LIGO. “Estamos muy orgullosos de haber terminado este proyecto financiado por NSF a tiempo y dentro del presupuesto”.

En cada observatorio, el interferómetro LIGO en forma de L de dos millas y media (4 km) de largo usa luz láser dividida en dos haces que viajan de un lado a otro de los brazos (tubos de cuatro pies de diámetro mantenidos debajo de un -perfecto de vacío). Las vigas se utilizan para controlar la distancia entre los espejos colocados con precisión en los extremos de los brazos. Según la teoría de Einstein, la distancia entre los espejos cambiará en una cantidad infinitesimal cuando una onda gravitacional pase por el detector. Se puede detectar un cambio en la longitud de los brazos más pequeños que una décima parte del diámetro de un protón (10-19 metros).

“Para hacer posible este fantástico hito se necesitó una colaboración global de científicos: la tecnología láser y de suspensión desarrollada para nuestro detector GEO600 se utilizó para ayudar a que Advanced LIGO sea el detector de ondas gravitacionales más sofisticado jamás creado”, dice Sheila Rowan, profesora de física y astronomía en la universidad de Glasgow.

Los observatorios independientes y ampliamente separados son necesarios para determinar la dirección del evento que causa las ondas gravitacionales, y también para verificar que las señales provienen del espacio y no de algún otro fenómeno local.

Con este fin, el Laboratorio LIGO está trabajando estrechamente con científicos en la India en el Centro Interuniversitario de Astronomía y Astrofísica, el Centro Raja Ramanna de Tecnología Avanzada y el Instituto de Plasma para establecer un tercer detector LIGO avanzado en el subcontinente indio. En espera de la aprobación del gobierno de la India, podría estar operativo a principios de la próxima década. El detector adicional mejorará en gran medida la capacidad de la red global de detectores para localizar fuentes de ondas gravitacionales.

“Esperemos que esta primera observación acelere la construcción de una red global de detectores para permitir una ubicación precisa de la fuente en la era de la astronomía de múltiples mensajeros”, dice David McClelland, profesor de física y director del Centro de Física Gravitacional de la Universidad Nacional de Australia. .

Aquí se pueden encontrar más recursos de video e imagen: Ondas gravitacionales detectadas 100 años después de la predicción de Einstein

Caltech Kathy Svitil

Director de Noticias y Estrategia de Contenido

626-676-7628 (celda)

[correo electrónico protegido]

MIT Kimberly Allen

Director de relaciones con los medios

Subdirector, Oficina de Noticias del MIT

617-253-2702 (oficina)

617-852-6094 (celular)

[correo electrónico protegido]

NSF Ivy Kupec

Oficial de medios

703-292-8796 (oficina)

703-225-8216 (Celda)

[correo electrónico protegido]

Virgo Fulvio Ricci

Roma +39 06 49914261 (oficina)

Cascina +39 050 752 345 (Oficina)

+39348 3187354 (Celular)

fulvio.r

Un agujero negro más grande. Además, las ondas gravitacionales generadas enviarán ondas a través del espacio-tiempo. También se cree que la materia interactúa, experimentando fricción y dando lugar a posiblemente nuevas estrellas, y una cantidad inimaginable de energía. Recientemente también detectamos ondas gravitacionales (predichas por Einstein). Se pensaba que la energía liberada convertía 3 masas solares (energía equivalente a 3 de nuestros soles), en energía en una fracción de segundo. Esa es la explosión de energía más poderosa jamás registrada en el universo, y viajó más de mil millones de años luz para llegar a la Tierra.

Bien,

Caso 1: Si uno es más grande, entonces atrae lentamente al más pequeño hasta que el muestreador se convierta en parte del más grande.

Caso 2: si ambos eran del mismo tamaño, ambos giran uno alrededor del otro, hasta que se unen en un agujero negro más grande.

Nota: El segundo caso ocurrió hace 6 millones de años, y la NASA pudo observarlo el 14 de septiembre de 2015 con la ayuda de pocos científicos (que obtuvieron un premio noble el mes pasado, con la ayuda de LIGO).

Cuando los agujeros negros chocan, hay una gran perturbación en el tejido del espacio-tiempo que envía ondas gravitacionales de alta intensidad que se pueden detectar a millones de millas de distancia. Este es un evento importante que normalmente ocurre cuando dos galaxias chocan o en un sistema binario (uno de los cuales es un agujero negro), la estrella se colapsa debido a su masa y se aleja y, por lo tanto, crea dos sistemas binarios de agujero negro (que terminarán colisionando El uno al otro).

La colisión de agujeros negros es un evento muy raro y si esto se puede ver en el momento correcto es lo más afortunado. Y tenemos la suerte de encontrar al menos 2 colisiones de agujeros negros hasta la fecha (que yo sepa, eso es).

Espero que esto ayude un poco.

Bueno, esto ya ha sucedido y lo hemos observado. Lo que sucede es que la hipergravitación entra en acción, es decir, coexisten fuerzas repelentes y de atracción. Después de un breve período, el horizonte de eventos se extiende y actúan como un agujero negro.

Realmente me encantó tu pregunta, pero aquí tienes que darte cuenta de que los agujeros negros tienen una gravedad tan fuerte que incluso la luz no puede escapar, por lo que cada vez que un cuerpo se acerca al agujero negro es devorado por él tan teóricamente en la situación si es negro los agujeros chocan que el agujero negro más grande absorberá al pequeño.

Pero si esos agujeros negros son del mismo tamaño que ellos, colisionarán y atormentarán el tejido del espacio-tiempo, el tiempo correrá a velocidades variables cerca del lado de la colisión, y se crearán ondas gravitacionales de gran ondulación.

Obtienes un agujero negro más grande más algunas ondas gravitacionales. La cantidad de cada uno depende de cómo giran los agujeros negros y cómo se acercan entre sí en la colisión. El equipo de LIGO realiza simulaciones informáticas exhaustivas de diferentes colisiones para que puedan igualarlas con las ondas gravitacionales que detectan y así deducir el tamaño y la rotación del BH que colisionó.

Conducirá a la producción de tremenda energía y ondas gravitacionales masivas (ondas a través del espacio-tiempo). Fueron detectados por LIGO y eso confirmó “una predicción” de la relatividad general.

si colisionan, se generará una fuerza de atracción tan grande que se fusionarían para formar un agujero negro más grande con más gravedad o girarían uno alrededor del otro hasta formar un agujero negro más grande

Cuando dos agujeros negros colisionan, forman un agujero negro más grande y producen muchas ondas gravitacionales. Las ondas gravitacionales son ondas en la estructura del espacio y el tiempo.

Dos agujeros negros se fusionarían en uno y esto liberaría una gran cantidad de energía.

En realidad, no chocan, pero se fusionan para formar un agujero negro más poderoso de mayor gravitación.