Разница в энергии, выделяемой при слиянии черных дыр звездной массы и слиянии сверхмассивных черных дыр

Сверхмассивные черные дыры обычно в миллионы раз массивнее черных дыр звездной массы. Я читал в SE и в Интернете, что при слиянии черных дыр высвобождается энергия на 3 миллиона☉ (не уверен, какой тип слияния). У меня есть вопросы, связанные с буксировкой:

  1. В чем разница в энергии, выделяемой при слиянии черных дыр звездной массы и при слиянии сверхмассивных черных дыр?

  2. Сколько энергии выделится при слиянии сверхмассивных черных дыр, когда Млечный Путь и Андромеда сольются через несколько миллиардов лет?

Ответы (2)

Слишком долго для комментария, но это неполный ответ.

Обнаруженные гравитационные волны возникли в результате слияния двойных черных дыр звездной массы , иногда обозначаемых аббревиатурой bbh для двойных черных дыр.

Считается, что две черные дыры имеют массу около 36 и 29 масс Солнца, а их общая масса составляет около 62. Таким образом, примерно 5% массы черной дыры превратилось в энергию гравитационных волн. Источник .

и из статьи в Википедии (которую можно принять с недоверием)

Когда вращающиеся вокруг черные дыры испускают эти волны, орбита затухает, а период обращения уменьшается. Эта стадия называется спиралью бинарной черной дыры. Черные дыры сольются, как только окажутся достаточно близко. После слияния единая дыра принимает стабильную форму через стадию, называемую Ringdown, где любое искажение формы рассеивается в виде новых гравитационных волн. 3 В последние доли секунды черные дыры могут достигать чрезвычайно высокой скорости, а амплитуда гравитационных волн достигает своего пика.

Существование двойных черных дыр звездной массы (и самих гравитационных волн) было окончательно подтверждено, когда LIGO обнаружила GW150914 (обнаружено в сентябре 2015 г., объявлено в феврале 2016 г.), характерную гравитационно-волновую сигнатуру двух сливающихся черных дыр звездной массы с массой около 30 масс Солнца. каждый, происходящий на расстоянии около 1,3 миллиарда световых лет. В последние моменты своего спирального движения внутрь и слияния GW150914 высвободила около 3 солнечных масс в виде гравитационной энергии, достигнув пика в 3,6 × 1049 ватт — больше, чем совокупная мощность всего света, излучаемого всеми звездами наблюдаемой Вселенной вместе взятыми. 3 [4] [5] Кандидаты в сверхмассивные двойные черные дыры были найдены, но пока категорически не доказаны.

Считается, что сверхмассивные bbh наблюдались, см. здесь , и мы можем увидеть один в нашей жизни, не зная, как часто они случаются. Но помимо этого, у меня нет никакого способа узнать, насколько более энергичным будет слияние сверхмассивных ЧД, кроме как сказать, я думаю, намного, поскольку оно должно увеличиваться по какой-то формуле.

В случае Андромеды и Млечного Пути мы говорим о черной дыре Андромеды массой 100 миллионов солнечных масс и Млечном пути массой 4-6 миллионов солнечных. Может быть, кто-то здесь может оценить, но если выход энергии составляет хотя бы 5%-10% меньшего из двух, это все еще несколько сотен тысяч солнечных масс энергии, абсолютно сумасшедший выход энергии. Даже если она намного меньше нескольких сотен тысяч солнечных масс, это все равно огромная энергия.

Я также не уверен, является ли это опасной формой выхода энергии, поскольку он в основном раздавливает вещи туда-сюда, может быть, пару раз, прежде чем вернуть их в нормальное состояние. Я понятия не имею, каково безопасное расстояние от такого слияния и создания гравитационных волн. Интересный вопрос однако. Весело подумать.

«Я понятия не имею, каково безопасное расстояние от такого слияния и создания гравитационных волн». Я собирался задать это как мой следующий вопрос, как только у меня был ответ на этот вопрос :).
Хороший вопрос, может кто знает.
Большая часть высвобождаемой энергии находится в форме гравитационных волн. Я понятия не имею в таком масштабе, насколько "опасным" это может быть.

Сверхмассивные и звездные черные дыры различаются по массе и размеру. Поскольку мы не можем описать и не можем быть уверены ни в их массе, ни в размере.. Совершенно невозможно (пока) ответить, насколько велика разница будет касаться их высвобождения энергии и количества, которое она высвобождает.. Да, энергия высока в 3 солнечных массы.. но энергия не может быть определена в связи с наличием различных факторов, которые приводят к определению массы и энергии.

Вы действительно уверены, что мы не можем знать массу черных дыр?
@Shrey Мы можем определить массу черных дыр по их гравитационному влиянию. Ваше утверждение совершенно неверно.