Два наивных вопроса о гравитационных волнах

Мое понимание ГВ состоит в том, что они колеблют ткань пространства-времени точно так же, как ускоряющиеся заряженные частицы излучают электромагнитное излучение, а ускоряющиеся массивные объекты производят гравитационное излучение в форме гравитационных волн.

Наблюдаемые волны возникли в результате столкновения двух черных дыр, которые затем слились во вращающуюся более массивную черную дыру.

Вопрос 1 : Как гравитационные волны вырываются из черных дыр, даже если свет не может? Для логического объяснения я предполагаю, что ГВ не исходят изнутри черной дыры, а излучаются, когда пространство-время искажается массой.

Вопрос 2 : Предположим, есть гипотетическая одиночная невращающаяся звезда. Производит ли такая звезда ГВ?

первый вопрос кажется наивным, но он не тривиален, даже ЧД сталкиваются в обоих случаях. с 2 ... Будет интересно сравнить ответы с другими на ЧД.
Я знаю, что новое открытие является захватывающим, но лучше провести небольшое исследование самостоятельно, прежде чем задавать вопрос в спешке. Если вы только что прочитали википедию о гравитационных волнах, я полагаю, что она ответит, по крайней мере, на ваш второй вопрос, на который ответ отрицательный. Я считаю, что ответ на первый вопрос связан с горизонтом событий. Пространство искривлено за пределами горизонта событий, из которого может выйти энергия, в том числе гравитационная.

Ответы (1)

Предположим, это гипотетическая одиночная невращающаяся звезда. Производит ли такая звезда ГВ?

Не больше, чем неподвижная лодка, плывущая в совершенно спокойном океане, производит волны на воде. Гравитационные волны создаются вещами, активно возмущающими пространство-время вокруг себя.

С технической точки зрения, должна быть нестационарная система с ненулевым квадрупольным или более высоким моментом. Совершенно сферический объект, расширяющийся и сжимающийся, не производит гравитационные волны, равно как и две точечные массы, движущиеся вдоль линии навстречу друг другу и от него. Однако две массы, вращающиеся вокруг друг друга, имеют ненулевой квадрупольный момент и поэтому создают волны.

Я предполагаю, что GW не исходит изнутри черной дыры

Действительно, большая часть сигнала, который мы видим, явно не работает. Начальная «спиральная» часть формы волны (где амплитуда волны медленно нарастает) генерируется, когда две разные черные дыры вращаются вокруг друг друга. Именно комбинированная система , а не каждая черная дыра по отдельности, генерирует волны.

После слияния мы видим фазу «снижения звонка» (когда форма волны быстро уменьшается до уровня шума). Этот паттерн возникает, когда горизонты событий слились, так что есть только одна черная дыра. Тем не менее волнам не обязательно «убегать» изнутри черной дыры. На данный момент черная дыра не перешла в стационарное состояние. Сам горизонт и окружающее пространство-время в каком-то смысле все еще вибрируют.