¿Qué pasa si 2 (o más) agujeros negros se unen?

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.

¿Qué son las ondas gravitacionales?

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 .

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 de todo el universo visible .

Cuando dos agujeros negros se juntan, eventualmente se unirán gravitacionalmente y comenzarán a orbitarse entre sí. Esto se conoce en la mecánica clásica newtoniana como el problema de los dos cuerpos. Sin embargo, sabemos por la relatividad general que todos los objetos acelerados emiten ondas gravitacionales (GW). La emisión de GW hace que la órbita se contraiga, ya que los agujeros negros pierden energía y momento angular. También hay una reacción negativa del GW. Esto eventualmente hará que los agujeros negros se unan y formen un solo agujero negro.

Este es el resultado de una solución numérica de dos agujeros negros que orbitan entre sí y finalmente se fusionan. El tiempo para dos agujeros negros iniciales con masas [matemáticas] 96.2 M _ {\ odot} ~~ \ textrm {y} ~~ 60.2 M _ {\ odot} [/ matemáticas] resulta en un tiempo de fusión de 10 millones de años.

Observe que la órbita es inicialmente excéntrica (e = 0.15), pero se circularizará debido a que los agujeros negros pierden impulso angular más rápidamente de lo que pierden energía.

La danza de la muerte comienza donde ambos agujeros negros comienzan a girar uno alrededor del otro produciendo ondas gravitacionales que rasgan el tejido del espacio-tiempo, y finalmente se fusionan con una gran explosión y liberación de energía, que es la segunda explosión más poderosa que se considera después de la gran banda. Nace un agujero negro más grande. Los agujeros negros se pueden canabalizar en otros agujeros negros para hacerse masivos en tamaño e influencia.

¿Qué pasa si 2 (o más) agujeros negros se unen?

Si está lo suficientemente cerca, se fusionan en un solo agujero negro más grande.

More Interesting

¿Cómo sabemos que un agujero negro es un punto único si no podemos ver más allá del horizonte de eventos?

¿Por qué no fue el 'chirrido' de los agujeros negros que cayeron detectados por LIGO mucho más que .2s debido a la dilatación del tiempo en el horizonte de eventos?

Si la gravedad no es una fuerza en el sentido clásico, sino solo un efecto de deformación del espacio-tiempo en masa, entonces ¿por qué necesitamos un gravitón para transmitirlo?

¿Cómo envejecería la cabeza de alguien en comparación con sus pies cuando esté cerca de un agujero negro?

¿Cuál es la interpretación geométrica del concepto de conexión en geometría diferencial?

Cuando la luz visible pasa el horizonte de eventos, no puede escapar de la gravedad del agujero negro. ¿Qué pasa después? ¿Se reunirá la luz en la singularidad y permanecerá para siempre, haciendo que la singularidad sea luminiscente?

¿Qué significa que el tensor de curvatura de Riemann sea un tensor (1,3)?

¿Quién descubrió la teoría del agujero negro y qué condujo a su descubrimiento?

¿Se pueden absorber / dispersar las ondas gravitacionales? ¿Pueden las ondas gravitacionales sufrir interferencia? ¿Pueden ser refractados por una distribución masiva?

¿Son planas las láminas de vidrio o siguen la curvatura de la Tierra?

¿Habrá otro avance en la física tan grande como Einstein y la relatividad?

¿Es el espacio-tiempo como el agua o el aire?

¿La luz requiere espacio para existir?

¿Cómo se puede usar la energía negativa para deformar el espacio-tiempo? ¿Cómo se puede usar para la propulsión de la urdimbre (para viajar más rápido que la velocidad de la luz)?

¿Están la materia y la energía hechas de campos que impregnan el espacio y el tiempo?