Sterrekunde

Hoe kan swaartekraggolwe ontsnap uit die swaartekrag van swart gat?

Hoe kan swaartekraggolwe ontsnap uit die swaartekrag van swart gat?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Ek weet dat selfs lig nie uit die swaartekrag van 'n swart gat kan ontsnap nie en dat die snelheid van lig en swaartekraggolwe dieselfde is. Hoe kan slegs swaartekraggolwe ontsnap uit die swaartekrag daarvan?


Ek sien hierdie frase heeltyd, en ek moet sê dat ek baie daarvan gehou het, want dit is 'n baie slegte verkeerde benaming. Nege keer uit tien, as iemand oor 'n swart gat praat, beskryf hulle dit as 'n voorwerp met so 'n sterk swaartekrag dat 'nie eens lig kan ontsnap nie'.

Hierdie ongekwalifiseerde stelling bied egter 'n sterk wanopvatting oor wat swart gate eintlik is en hoe dit werk en niks anders as om onskuldige omstanders soos jouself te verwar nie. Die swaartekrag van 'n swart gat is min of meer sterk as enige ander voorwerp in die heelal. Swartgate is nie kosmiese stofsuiers wat hul kragtige gravitasiekragte gebruik om alle nabygeleë materie, lig, ens. Op te suig nie. As u ons son vervang met 'n swart gat van presies dieselfde massa, sal al die planete in ons stelsel gaan wentel presies op dieselfde manier en sal glad nie 'n verskil sien nie (afgesien van die massa-uitwissing op Aarde omdat die energie nie meer van die son ontvang is nie).

As dit gesê word, laat ons 'n beter prentjie skets van wat 'n swart gat is en hoe dit werk. 'N Swart gat is 'n massamassa wat so massief geword het dat die swaartekrag van daardie massa op homself, probeer om dit saam te trek, die massa in 'n enkelvoud ineenstort. Die singulariteit is 'n puntagtige ruimte in die ruimte waar al die massa vervat word. Effek buite hierdie eiesoortigheid word die fisika vreemd. As u byvoorbeeld reg langs hierdie singulariteit is en u die snelheid bereken wat nodig is om van daardie enkelheid weg te kom (bv. Moet u ~ 11 km / s reis om van die aarde af weg te kom), vind u 'n snelheid wat baie is groter as die snelheid van die lig. Dit is die oorsprong van die frase "nie eens lig kan ontsnap nie". Maar, as u verder van die enkelheid begin, het u minder spoed nodig om daaraan te ontsnap, omdat u minder swaartekrag daaruit trek (swaartekrag neem af met afstand). Dit beteken dat die snelheid van die lig op 'n afstand van die enkelvoud vinnig genoeg is om aan die swart gat te ontsnap. Hierdie afstand is so belangrik dat wetenskaplikes 'n spesiale naam, die gebeurtenis horison. Dit kan baie ingewikkelder word as die eenvoudige prentjie wat ek hierbo geskilder het, maar dit is die algemene idee.

As u dit alles saamvat, dan sê dit vir u dat enige lig buite die horison van die gebeurtenis geen probleme het om die swart gat vry te spring nie. Dit is net die lig binne hierdie gebeurtenishorison wat nie kan ontsnap nie. Net so kan enige swaartekraggolwe buite die gebeurtenishorison net so maklik ontsnap. Dit is wat die antwoord van StephenG bedoel deur te sê dat hulle "buite" die swart gat was. Met buite bedoel hy buite die gebeurtenishorison. En dit is waar dat so lank as wat die aantrekkingskrag buite die gebeurtenishorison plaasvind, dit aan die swart gat sal ontsnap.

En net ter grootte van die grootte, het die supermassiewe swart gat in die middel van ons sterrestelsel, wat 4.000.000 keer massiewer is as ons son, 'n gebeurtenishorison wat net ~ 10.000.000 km strek. Dit is skaars tot by die baan van Mercurius as dit in die posisie van ons son sou wees. U kan dus sien dat dit nie baie moeilik is om buite die horison van die gebeurtenis te wees nie, aangesien die horison op astronomiese gebied nie so groot is nie.


Gravitasiegolwe is 'n vervorming van die tyd buite die swart gat. Hulle hoef nie te ontsnap nie, want hulle is al buite.


Onderwerp: Kan gravitasiegolwe uit 'n swart gat ontsnap?

Moontlik as dit geskoei is wiskundige ontaarding as 'n enkele of meervoudige ontaarde driehoek(s). Wikipedia het baie jare gelede 'n aparte bladsy gehad, maar dit lyk asof die meeste besonderhede verwyder is toe die bladsye saamgevoeg is, omdat dit blyk dat die driehoekige bladsy hiervan geen melding maak nie.

Google beskryf dit waarskynlik op die eenvoudigste manier.

Dink aan die 'ertjie-en-koppie'-truuk waar die ertjie in 'n reguit lyn kan beweeg, maar tegnies in twee koppies gelyktydig is op die oomblik dat dit van die een na die ander oorgedra word.

Swaartekraggolwe wat binne die horison van die gebeurtenis uitgestraal word, sal nie ontsnap nie - hulle versprei na die enkelheid.
U kan geen oorvleuelende gebeurtenishorisonne hê nie - die supermassiewe swart gat se horison sal na buite beweeg om saam te smelt met die gebeurehorisonne van die invallende swart gate.

Dit is iets wat ek van die samesmeltende EH's voorstel (ongeveer gelyk aan massa), alhoewel die sirkelvormigheid aan die grens waarskynlik te sirkelvormig is. [Borrel net daarna.]

Ek neem aan dat die oppervlakte van die saamgevoegde BH kleiner sal wees as die som van die oorspronklike twee. Is dit reg? [Ek is nog steeds nuuskierig hoe ons hierdie dramatiese entropieverandering kan aanpak sonder 'n tikkie geweld.]

Baie interessante vorms verskyn tydens 'n samesmelting met swart gate. Blaai byvoorbeeld hier heen en weer.
Die oppervlak van die finale swartgatgebeurtenishorison kan slegs gelyk wees aan of groter as die gesamentlike oppervlakte van die gebeurtenishorisonne van die samesmeltingsgate - hoeveel groter hang af van die massa wat in gravitasiegolwe tydens die samesmelting verlore gaan.

Dit is interessant en 'n bietjie verrassend in hul struktuur. Dankie.

Is dit ook waar gegewe die aansienlike massaverlies tydens 'n samesmelting van BH's? Ek sien nie hoe die netto EH nie minder kan wees nie.

[Bygevoeg: Nevermind. Ek het dit al uitgewerk ná die LIGO-ontdekking. Die EH-grootte van die 36 sonmassa + 29 sonmassa het hul oorspronklike gesamentlike groottes meer as verdubbel. Die 3 sonmassa-verlies aan die GW het dit slegs ongeveer 9% verminder.]

Onthou dat die area van die gebeurtenishorison eweredig is aan M 2. As ons al die konstantes ignoreer, sal 'n paar swart gate, elk met massa 1, 'n gesamentlike horisongebied van 2. hê, maar as verliesloos saamgevoeg word, sal hulle 'n horisongebied van 4 hê.

Jip, ek het probeer om die regstelling hierbo aan te bring voordat u gepos het.

Vir daardie gebeurtenis dui die vermindering van 9% tot die EH-grootte egter aan dat die entropie verminder is, en dit is nog steeds vir my moeilik om te dink dat daar nie meer as 'n mooi sinusvormige swaartekraggolf gegenereer is nie. Die verlaging van entropie deur 'n yskas lewer nog groter hitte. & quotWhere's the heat? & quot ('n opstyg van & quotWhere's the beef? & quot commercials, wat u miskien nie gesien het nie).

Ek weet nie hoekom jy dit dink nie. Na die samesmelting is daar 'n groot toename in die geleentheidsgebied, wat 'n groot toename in entropie is.

Ek weet nie hoekom jy dit dink nie. Na die samesmelting is daar 'n groot toename in die geleentheidsgebied, wat 'n groot toename in entropie is.

Die gravitasiestraling word uitgestraal terwyl die swart gate mekaar nader, en terwyl die gebeurtenishorison asimmetries is (soos die grondboontjievormige gebeurtenishorison afbuig na simmetrie om die rotasie-as). Massa gaan dus verlore in die vorm van gravitasiestraling voor, tydens en na die samesmelting van die horison, maar nie een keer dat die gebeurtenishorison sy ewewigsvorm bereik het nie.

Ok, so ek dink 'n ander manier om dit te sê, is dat die golf (massaverlies) plaasvind terwyl die EH vergroot, en nie asof daar 'n laaste snak in die vorm van 'n enorme golfpuls (laer entropie-gebeurtenis) is nie. Logies, maar ek het dit gedoen vir sommige vuurwerke. Nou ja, dit kan beter verklaar waarom ek nooit hiermee traksie gekry het toe die LIGO-nuus so te sê golwe geskep het nie. [Selfs my woordspeling maak skaars 'n geluid. ]

Ten minste is neutron-samesmeltings meer dramaties, veral as die aanwas-skywe belangrik is.

Dankie vir die antwoorde ouens! Dus vir my klein gedagte-eksperiment wil dit voorkom asof die antwoord is dat swaartekraggolwe geproduseer sal word wanneer elke BH die gebeurtenishorison van die SMBH oorsteek, maar geen addisionele gravitasiegolwe sal vrygestel word as die 2 BH saamsmelt binne die gebeurtenishorison van die groot SMBH.

My rede waarom ek dit vra, is omdat ons natuurlik die erns van die enkelheid buite die gebeurtenishorison kan voel, so ek was nie seker of dit beteken dat swaartekraggolwe ook uit die gebeurtenishorison kon kom nie.

Dankie vir die antwoorde ouens! Dus vir my klein gedagte-eksperiment wil dit voorkom asof die antwoord is dat swaartekraggolwe geproduseer sal word wanneer elke BH die gebeurtenishorison van die SMBH oorsteek, maar geen addisionele gravitasiegolwe sal vrygestel word as die 2 BH saamsmelt binne die gebeurtenishorison van die groot SMBH.

My rede waarom ek dit vra, is omdat ons natuurlik die erns van die enkelheid buite die gebeurtenishorison kan voel, so ek was nie seker of dit beteken dat swaartekraggolwe ook uit die gebeurtenishorison kon kom nie.

Wel, hou in gedagte dat oorsaaklikheid en oordrag van inligting doodgaan in die EH. IOW die EH is self, die laaste moontlike vorm van gravitasie-inligting voor die afsnyding: 'n & quotno uitgang & quot-teken.

IMO vra of die inligting wat deur swaartekrag oorgedra kan word en 'n EH kan slaag & quot is soos om te vra, kan lig van 'n reënboog weerkaats. Nie snaaks bedoel nie, dit is 'n letterlike vergelyking. Reënboë is 'n artefak van lig en water. EH is 'n artefak van inligting en swaartekrag.


Die gebruik van gravitasiegolwe om weghol-intergalaktiese swart gate op te vang

Terwyl twee swart gate mekaar sirkel, stuur dit swaartekraggolwe uit op 'n baie asimmetriese manier, wat lei tot 'n netto uitstoot van momentum in 'n voorkeurrigting. Wanneer die swart gate uiteindelik bots, gee die behoud van die momentum 'n terugslag of skop, net soos wanneer 'n geweer afgevuur word. As die swart gate vinnig in sekere rigtings draai, kan die terugslag tot 5000 kilometer per sekonde wees, wat die ontsnappingssnelheid van selfs die massiefste sterrestelsels maklik kan oorskry, wat die swart gat-oorskot as gevolg van die samesmelting in die intergalaktiese ruimte stuur. . Beeldkrediete: SXS Lensing. Navorsers het 'n nuwe metode ontwikkel om een ​​van die kragtigste en mees geheimsinnige gebeure in die heelal op te spoor en te meet en 'n swart gat wat uit sy gasheerstelsel en in die intergalaktiese ruimte geskop word, met 'n snelheid van so hoog as 5000 kilometer per sekonde (11) miljoen myl per uur).

Die metode, wat ontwikkel is deur navorsers van die Universiteit van Cambridge, kan gebruik word om sogenaamde swartgatsuikerstukke op te spoor en te meet, wat voorkom wanneer twee draaiende supermassiewe swart gate in mekaar bots, en die terugslag van die botsing is so sterk dat die die oorblyfsel van die swartgat-samesmelting word heeltemal uit sy gasheerstelsel gebons. Hulle resultate word in die vaktydskrif Physical Review Letters gerapporteer.

Vroeër hierdie jaar het die LIGO Collaboration die eerste opsporing van swaartekraggolwe en mdash-rimpelings in die weefsel van ruimtetyd en mdash aangekondig as gevolg van die botsing van twee swart gate, wat 'n groot voorspelling van Einstein se algemene relatiwiteitsteorie bevestig en die begin van 'n nuwe era in sterrekunde. Aangesien die sensitiwiteit van die LIGO-detektors verbeter word, sal daar na verwagting nog meer swaartekraggolwe opgespoor word en mdash is die tweede suksesvolle opsporing in Junie aangekondig.

Terwyl twee swart gate mekaar sirkel, stuur dit swaartekraggolwe uit op 'n baie asimmetriese manier, wat lei tot 'n netto uitstoot van momentum in 'n voorkeurrigting. Wanneer die swart gate uiteindelik bots, gee die behoud van die momentum 'n terugslag of skop, net soos wanneer 'n geweer afgevuur word. As die twee swart gate nie draai nie, is die terugslagspoed ongeveer 170 kilometer per sekonde. Maar as die swart gate vinnig in sekere oriëntasies draai, kan die terugslag tot 5000 kilometer per sekonde wees, wat die ontsnappingssnelheid van selfs die massiefste sterrestelsels maklik kan oorskry, wat die swart gat-oorskot as gevolg van die samesmelting na intergalakties stuur ruimte.

Die navorsers van Cambridge het 'n nuwe metode ontwikkel om hierdie skoppe op te spoor op grond van die swaartekraggolfsein alleen deur die Doppler-effek te gebruik. Die Doppler-effek is die rede dat die klank van 'n verbygaande motor in die toonhoogte laer daal namate dit verder wegkom. Dit word ook baie gebruik in die sterrekunde: elektromagnetiese straling wat afkomstig is van voorwerpe wat van die aarde af wegbeweeg, word na die rooi punt van die spektrum verskuif, terwyl bestraling van voorwerpe wat nader aan die aarde beweeg na die blou punt van die spektrum verskuif word. Net so, as 'n swartgatskop voldoende momentum het, sal die swaartekraggolwe wat dit uitstraal, rooi verskuif word as dit van die aarde af gerig word, terwyl dit blou verskuif word as dit na die aarde gerig is.

& # 8220As ons 'n Doppler-verskuiwing in 'n swaartekraggolf kan opspoor van die samesmelting van twee swart gate, is dit 'n swartgat-skop wat ons opspoor, & # 8221 het die mede-outeur van die studie, Davide Gerosa, 'n PhD-student van Cambridge, gesê Departement Toegepaste Wiskunde en Teoretiese Fisika. & # 8220En die opsporing van 'n skop in swart gate sou 'n direkte waarneming beteken dat swaartekraggolwe nie net energie dra nie, maar ook lineêre momentum. & # 8221

Die opsporing van hierdie ontwykende effek vereis gravitasiegolf-eksperimente wat die samesmelting van swart gate met 'n baie hoë presisie kan waarneem. 'N Skop met 'n swart gat kan nie direk opgespoor word met behulp van huidige land-gebaseerde gravitasiegolfdetektore, soos dié by LIGO nie. Volgens die navorsers sal die nuwe ruimtegebaseerde swaartekraggolfverklikker bekend as eLISA, wat deur die Europese Ruimteagentskap (ESA) gefinansier word, in 2034 bekendgestel word, egter kragtig genoeg wees om verskeie van hierdie weghol-swart gate op te spoor. In 2015 het ESA die LISA Pathfinder van stapel gestuur, wat verskeie tegnologieë wat gebruik kan word om swaartekraggolwe uit die ruimte te meet, suksesvol toets.

Die navorsers het bevind dat die eLISA-detector besonder geskik sal wees om swart gatskoppe op te spoor: hy kan skoppe van so 500 kilometer per sekonde meet, sowel as baie vinniger superskoppe. Skopmetings sal ons meer vertel oor die eienskappe van swart gat-draai, en ook 'n direkte manier om die momentum wat deur gravitasiegolwe gedra word, te meet, wat kan lei tot nuwe geleenthede om algemene relatiwiteit te toets.

& # 8220 Toe die opsporing van swaartekraggolwe aangekondig is, het 'n nuwe era in sterrekunde begin, aangesien ons nou eintlik twee samesmeltende swart gate kan waarneem, & # 8221 het mede-outeur van die studie, Christopher Moore, 'n PhD-student in Cambridge, wat ook lid was van die span wat vroeër vanjaar die opsporing van swaartekraggolwe aangekondig het. & # 8220Ons het nou twee maniere om swart gate op te spoor, in plaas van net een & dit is wonderlik dat ons dit net 'n paar maande gelede nie kon sê nie. En met die toekomstige lansering van nuwe ruimte-gebaseerde gravitasiegolfdetektore, sal ons in staat wees om swaartekraggolwe op 'n galaktiese, eerder as 'n sterre skaal te bekyk. & # 8221


Waarom kan swaartekrag 'n swart gat "ontsnap"?

Om hierdie vraag te beantwoord, gaan ons eers ondersoek wat 'n swart gat is.

Volgens algemene relatiwiteit vorm daar 'n swart gat wanneer daar is so baie massa in 'n klein genoeg area dat ruimte-tyd kromgetrek word tot op die punt dat geen pad nie in ruimte bestaan ​​daar tyd om te ontsnap.

Anders gestel, die ruimte self versnel so vinnig na die middel van die swart gat dat jy vinniger as die ligspoed sal moet beweeg om te ontsnap. En in die relatiwiteitswêreld is dit volgens sommige waarnemers op twee plekke tegelykertyd om op twee plekke tegelykertyd vinniger as die snelheid van die lig te reis, en volgens ander mense agteruit te ry.

Dit is gelykstaande aan die feit dat daar bestaan geen toekoms waarin 'n voorwerp 'n swart gat verlaat nadat dit daarin is. Dit kan dit net verlaat voorheen dit betree dit: 'n ooglopende onsinnige stelling. U kan nie meer buite 'n swart gat reis as na gister nie.

En dit is die rede waarom swaartekrag hoef nie om aan 'n swart gat te ontsnap.

Die gebeurtenishorison van 'n swart gat is nie 'n muur wat swaartekrag moet deurbreek om na buite te kom nie. Dit is bloot 'n denkbeeldige lyn wat ons trek. As u in 'n swart gat is, versnel die ruimte aan u aan die ander kant van die lyn so vinnig van u af dat u dit nooit sal kan inhaal nie. Dit is vir ewig buite bereik.

Swaartekrag hoef nie aan 'n swart gat te ontsnap nie, want swaartekrag is 'n opkomende eienskap van die gedrag van die ruimte in plaaslike gebiede. Die ruimte binne 'n swart gat hoef nie met die ruimte buite 'n swart gat te kommunikeer om die proses te laat werk nie.

Ruimte bly net krom as jy dit na die middel van die swart gat ry, totdat jy op 'n stadium besef dat daar geen terugkeer is nie.

Vir 'n inleiding tot relatiwiteit, kyk na my pos oor relatiwiteit vir kinders. Vir meer inligting oor swart gate, sien my bespreking met dr. Caleb Scharf, of kyk wat fisikus Leonard Susskind daaroor te sê het en die vreemde wêreld van kwantummeganika:

The Black Hole War: My Battle met Stephen Hawking om die wêreld veilig te maak vir kwantummeganika


Waarom het swaartekrag in swart gate?

Ek het pas deur Wheeler se "Krone Experiment" gelees en dit het my aan die dink gesit.

Ons ken almal die mantra "niks kan aan 'n swart gat ontsnap nie, nie eers lig nie". Met die bevestiging van LIGO dat swaartekraggolwe bestaan, en "niks kan aan 'n swart gat ontsnap nie", hoe ontsnap die swaartekrag?

p.s. Ek is van plan om dit te ondersoek, maar ek het gedink dat ek die vraag sou uitspreek.

# 2 Jim Davis

Omdat swaartekrag nie deur swaartekrag beïnvloed word nie.

Ons weet dat lig van fotone gemaak is, maar ons weet nie waaruit swaartekrag bestaan ​​nie. Algemene relatiwiteit beskryf swaartekrag as skeefruimte. Swaartekraggolwe is dus golwe in die 'ruimte'. Wanneer ons 'n kwantumteorie oor swaartekrag bymekaar kry, kan ons verstaan ​​hoe dit werk.

# 3 Napp

Wat ons swaartekrag noem, is net die kromtrekking van ruimte-tyd deur die massa van 'n voorwerp. Dit is nie iets wat deur die swart gat uitgestraal word nie.

# 4 GamesForOne

Die "golwe" wat LIGO bespeur het, is veranderinge in die afstand tussen voorwerpe wat op 'n golwende manier wissel. Met ander woorde, as die golf verbygaan, verander die afstand tussen voorwerpe mettertyd. Teken die afstandsafwisseling teenoor tyd en jy kry 'n golfvorm.

Dit is verblydend om te weet dat die afstande rondom ons so smeebaar is soos 'n rekbare stof, net op 'n kleiner skaal wat ons nie sien nie.

Soos Jim sê, ons doen dit nie weet wat dra daai golwe! Al wat ons sien, is die resultaat.

# 5 Keith Rivich

Omdat swaartekrag nie deur swaartekrag beïnvloed word nie.

Ons weet dat lig van fotone gemaak is, maar ons weet nie waaruit swaartekrag bestaan ​​nie. Algemene relatiwiteit beskryf swaartekrag as skeefruimte. Swaartekraggolwe is dus golwe in die 'ruimte'. Wanneer ons 'n kwantumteorie oor swaartekrag bymekaar kry, kan ons verstaan ​​hoe dit werk.

Ok, ek het 'n paar gedagtes hieroor, maar ek sal vir eers net een bespreek.

As ons weet hoe gate (basies) werk en ons weet hoe dit EM-straling bewerkstellig, vertel dit ons wat swaartekrag nie kan wees nie?

# 6 WarmWeerGuy

Ons weet nie hoe swaartekrag werk nie. Een idee wat meer as 300 jaar gelede voorgestel is (en sedertdien weggegooi is) sê dat daar deeltjies oral in die ruimte rondbeweeg. Hulle is so klein, soos neutrino's, dat hulle deur materie gaan asof dit 'n sif was. Hulle is so baie dat elke stuk saak deur alle tyd deur hulle gebombardeer word. Hier op aarde sal u meer van bo af getref word as van onder af. Swaartekrag stoot jou na die aarde. Die Aarde trek jou nie.

Hier is die teorie op Wikipedia. Le Sage se teorie oor gravitasie

As u afblaai, sal u sien waarom dit weggegooi is. Swaartekrag.

Dit is weggegooi, want as u vinnig in een rigting beweeg, sal die deeltjies voor u teen 'n hoër spoed tref as die wat u van agter tref. Hierdie teorie is weggegooi voor die spesiale relatiwiteitsteorie. As hierdie deeltjies teen die ligspoed beweeg, sal hulle u van agter en van voor af tref, maak nie saak hoe vinnig u gaan nie. U sal steeds teen 'n hoër frekwensie getref word, sodat ek dit kan weggooi.

Een gevolg van hierdie idee is dat daar 'n maksimum hoeveelheid swaartekrag moontlik is. As 'n swart gat al hierdie deeltjies blokkeer, sal dit nie meer swaartekrag hê as die massa bygevoeg word nie, mits die grootte nie groei nie. Stel jou voor dat ons twee aardes geneem het en dit saam gepers het totdat hulle dieselfde grootte as die aarde gehad het. U sou verwag om twee keer soveel op daardie dubbele aarde te weeg. Maar die digtheid sou dubbel wees en daar sou deeltjies wees wat nie hierdie neutrino-deeltjies kon blokkeer nie, omdat 'n ander deeltjie dit reeds geblokkeer het. U kry dus dalende opbrengste in terme van die toevoeging van massa om u meer swaartekrag te gee. U weeg miskien net 1,9999999x in plaas van 2x op hierdie nuwe planeet.

Ek vra my af of dit die Allais-effek kan verklaar waar 'n slinger sy tempo van presessie tydens 'n totale verduistering verander. Die swaartekrag van die maan het minder effek op ons as dit voor die son gaan, omdat dit nie soveel van hierdie deeltjies van ons sou blokkeer nie, omdat die son sommige daarvan reeds uit die rigting geblokkeer het.


Perfekte sonde

Nie net sal hulle swart gate en vreemde voorwerpe wat bekend staan ​​as neutronsterre (reuse-sonne wat tot die grootte van stede in duie gestort het) ondersoek nie, hulle moet ook dieper in die heelal kan kyk & quot; en dus verder terug in die tyd. Uiteindelik is dit moontlik om die oomblik van die oerknal aan te voel.

& quotGravitasiegolwe gaan deur alles. Dit word skaars beïnvloed deur wat hulle deurgaan, en dit beteken dat hulle perfekte boodskappers is, & quot; het prof Bernard Schutz, van die Cardiff Universiteit, UK, gesê.

& quot Die inligting wat op die gravitasiegolf gedra word, is presies dieselfde as wanneer die stelsel dit uitgestuur het, en dit is ongewoon in die sterrekunde. Ons kan nie lig sien uit hele streke van ons eie sterrestelsel as gevolg van die stof wat in die pad is nie, en ons kan die vroeë deel van die oerknal nie sien nie, want die heelal was vroeër as 'n sekere tyd ondeursigtig vir lig.

& quot Met gravitasiegolwe verwag ons dat ons uiteindelik die oerknal self sal sien, "het hy aan die BBC gesê.

Daarbenewens kan die bestudering van gravitasiegolwe wetenskaplikes uiteindelik help in hul strewe om van die grootste probleme in fisika op te los, soos die eenwording van kragte, wat die kwantumteorie met gravitasie verbind.

Op die oomblik beskryf Algemene Relatiwiteit die kosmos op die grootste skale geweldig goed, maar dit is die kwantum-idees wat ons gebruik as ons oor die kleinste interaksies praat. Om plekke in die heelal te kan bestudeer waar swaartekrag regtig ekstreem is, soos by swart gate, kan 'n weg bied na nuwe, meer volledige denke oor hierdie kwessies.

  • 'N Laser word in die masjien gevoer en die straal is op twee paaie verdeel
  • Die afsonderlike paaie wip heen en weer tussen gedempte spieëls
  • Uiteindelik word die twee ligte dele weer gekombineer en na 'n detector gestuur
  • Swaartekraggolwe wat deur die laboratorium beweeg, moet die opstelling versteur
  • Die teorie is van mening dat hulle die ruimte baie subtiel moet rek en uitdruk
  • Dit behoort homself te wys as 'n verandering in die lengte van die ligte arms (groen)
  • Die fotodetektor vang hierdie sein op in die hersaamgestelde bundel

Wetenskaplikes het meer as 40 jaar eksperimentele bewyse vir swaartekraggolwe gesoek.

Einstein het self gedink dat 'n opsporing buite die bereik van tegnologie kan wees.

Sy teorie oor algemene relatiwiteit dui daarop dat voorwerpe soos sterre en planete die ruimte rondom hulle kan verdraai - op dieselfde manier as wat 'n biljartbal 'n duik skep wanneer dit op 'n dun, gestrekte rubbervel geplaas word.

Swaartekrag is 'n gevolg van die vervorming - voorwerpe sal aangetrek word na die skewe ruimte op dieselfde manier as wat 'n ertjie sal val in die duik wat deur die biljartbal geskep word.


Vra Ethan: Hoe ontsnap swaartekraggolwe uit 'n swart gat? (Oorsig)

"Ek dink daar is 'n aantal eksperimente wat nadink oor hoe u in verskillende frekwensiebande kan lyk, en 'n blik kan kry op die oorspronklike swaartekraggolfagtergrond. Ek dink dit sou regtig revolusionêr wees, want dit sou u eerste blik op die heel eerste oomblik van ons Heelal. ' -Dave Reitze, uitvoerende direkteur van LIGO

Swartgate is merkwaardige entiteite wat ons verbaas en gefassineer het sedert hulle eers gepostuleer is lank voordat Einstein sy relatiwiteitsteorie ontwikkel het. Een van hul fundamentele, maar bisarre eienskappe, is die feit dat sodra iets binne die gebeurtenishorison kruis of kronkel, dit nie net nooit kan ontsnap nie, maar dat dit onvermydelik in die rigting van die sentrale singulariteit gaan. Op daardie stadium is die enigste "inligting" oor die enkelvoud die massa, lading (van verskillende soorte) en spin.

Illustrasie van 'n swart gat en sy omringende, versnelde en vallende aanwasskyf. Die singulariteit is weggesteek agter die gebeurtenishorison. Beeldkrediet: NASA.

Maar toe twee samesmeltende swart gate saamgevou het, soos meermale deur LIGO gesien, was die massa van die finale swart gat ongeveer 5% minder as die som van die massas van die twee swartgat-voorvaders. As niks massief of masseloos deur die gebeurtenishorison kan ontsnap nie, hoe het hierdie energie uitgekom?

Enige voorwerp of vorm, fisies of nie-fisies, sal verwring word as swaartekraggolwe daardeur beweeg. Let op hoe daar nooit golwe binne die swart gat se gebeurtenishorison uitgestraal word nie. Beeldkrediet: NASA / Ames Research Center / C. Henze.

Meer so

Ek het 'n vraag oor ander waarneembare samesmeltings. As ons so gelukkig was dat ons 'n samesmelting van naby (byvoorbeeld 'n ligjaar) met groot teleskope kon waarneem, sou ons iets anders as swaartekraggolwe kon sien? Ek neem aan dat geen van hulle 'n aanwas-skyf het nie, hoewel die geval ook interessant kan wees.

In die geval van die miljoen sonmassa teenoor 1, hoeveel massa word "verlore"?

Ons het ook 'n eindgeval wat ek die perfekte doel sou noem, dit wil sê die twee massasentrums van BH's is direk op mekaar gerig (dit wil sê geen hoekbeweging). In plaas daarvan om in te spiruleer, smelt dit so vinnig as moontlik saam.

Net aan die hardeware / meting van die dinge,
Vir LIGO om die ontdekking te maak wat hulle beweer, kan baie van die teorieë wat gebruik word om die bewering te ondersteun, ook nie waar wees nie.
Daar is in werklikheid geen swart gate in die baan waargeneem / waargeneem nie. Daar was slegs 'n sjabloon wat bestaan ​​uit hoe hulle hulle voorgestel het hoe die sein van so iets sou wees, net soos die kleurvolle CGI-swart gate en ruimtetyduitbeeldings wat Ethan bevoordeel om sy blog mee te versier. Hulle het eers nie eers hul beweerde sirkelende swart gate bespeur om 'n sein-sjabloon van te kry nie, hulle het een opgemaak. 'N Rekenaarprogram probeer toe om 'n noue ooreenkoms te vind tussen 'n baie swaar verwerkte (gemanipuleerde) sein en 'n lys met denkbeeldige templates. Om die sein te verwerk soos beweer, sou die wetenskaplikes geweet het wat die oorsaak was vir ALLE ander bronne van geraas / trilling, ens. Tot 'n akkuraatheidsgraad van meer as .004 die deursnee van 'n proton, gemeet vanaf 'n toestel van byna vier kilometer lank. , geleë op die gesig van 'n sterk bevolkte tektonies aktiewe planeet. Kan ons dit tans doen tot op hierdie akkuraatheidsvlak met so 'n sein-tot-ruis-verhouding? Nee. U kan nie eers die agtergrondhitte (waarvan ons wel weet) aftrek van 'n meting van 'n toestel van 4 km lank tot op die vlak van minder as 'n proton nie, en nog minder van alles (waarvan ons nie weet nie) . Dit is waar dat u u verwerkingsalgoritme kan laat ekstrapoleer (raai) as u wil, maar sodoende voer u nog meer vooroordeel in u meting, wat nou meer bestaan ​​uit rekenaargissings as werklike data.
.
Wat die teoretiese kant van die saak betref, is daar ook baie probleme.
Swaartekraggolwe of 'n tussenpartikel soos 'gravitons' is nie versoenbaar met GR nie. GR maak die bewering dat swaartekrag die ruimtetydkromming IS as gevolg van massa / energie. Die geboë wiskunde maak die geboë ruimte, en dit is dit, daar is geen ander meganisme nie, dit is net 'n tautologie. Daar is ook geen draagkragte vir gravitasie in GR nie, net soos in Newton se swaartekragvergelykings. Daar is geen eter of agtergronddeeltjie in GR wat 'n golf van iets kan wees nie. Die tensorrekening in GR het geen meganisme waardeur dit die ruimte kan strek of saamdruk as gevolg van kragtige handgolf nie. Daar is ook geen 'rimpelings' in die ruimtetyd om sulke kortstondige ruimtelike kompressies oor te dra wat materie beïnvloed soos deur LIGO beweer nie, want daar is geen beweging in ruimtetyd nie, dit is nie moontlik nie (tensy u metafisies in die metatyd oorskry deur u punt te beweeg waarneming oor) aangesien die tydveranderlike reeds saamgepers is in die ruimtelike meetkunde van die ruimtetyd self, kan u nie voorgee dat u dit weer kan uitspring en dinge binne die wiskunde kan laat beweeg nie. ruimte wanneer daardie mate van vryheid weg is.
.
Dit is my sterk vermoede dat LIGO (baie soos BICEP2) uiteindelik sal moet terugtrek of stadig moet terugtrek van hul aanvanklike ontdekkingseise, hoofsaaklik deels omdat die hele eksperiment 'n duur oefening in bevestigingsvooroordeel is. Voordat u messe opskerp en bespotting op my gerig word vanweë my skeptisisme, 'n bietjie perspektief asseblief, kan iemand dit nog 'n rukkie gelede onthou "die opsporing is op sigma-vlak 5-7, so daar is minder as een kans in twee miljoen daarvan 'n ewekansige gebeurtenis "wat BICEP2 beweer het? Die meeste van julle wou hê dat BICEP2 waar moet wees, en op grond van die vorige ervaring met hierdie blog, die mense waarskynlik bespot het wat nie u entoesiastiese oortuiging gedeel het nie. Hoe het dit uitgewerk? Dink jy eerlikwaar dat ons die een uit elke twee miljoen kans geluk het?
.

Net aan die hardeware / meting van die dinge,
Om LIGO die ontdekking te maak wat hulle beweer, kan baie van die teorieë wat gebruik word om die bewering te ondersteun, ook nie waar wees nie.
[. ]
Wat die teoretiese kant van die saak betref, is daar ook baie probleme.

Dankie tog dat u die drie ente en kante van dinge vir almal geskei het.

Sarkasme is nie 'n argument nie. Ek het daarop gewys dat as LIGO eintlik 'swaartekraggolwe' kon opspoor of opspoor dat die materie op 'n onbekende manier saamgepers en gestrek word, sou GR nie die waarneming uit die aard van die saak kon verklaar nie. wat jy beweer dat jy waarneem. As u wil hê dat swaartekraggolwe in u teorie moet beweeg en fisieke kragte oordra, kan u ook nie GR hê nie.

Dit is een manier om dinge te hanteer as iemand so aantoonbaar vol van hulself en vol skete is.

Ek het daarop gewys dat as LIGO eintlik 'swaartekraggolwe' kon opspoor of opspoor dat die materie op 'n onbekende manier saamgepers en gestrek word, sou GR nie die waarneming uit die aard van die saak kon verklaar nie. wat jy beweer dat jy waarneem.

Die tensorrekening in GR het geen meganisme waardeur dit die ruimte kan strek of saamdruk as gevolg van kragtige handgolf nie.

Verkeerde. Die regte afstand kan goed gedefinieer word in plaaslike ruimtyd. Ek gaan jou nie lei deur die afleiding van die golfoplossing en die vermindering tot twee fisiese vryheidsgrade nie, wat in baie inleidende verklarings gevind kan word. Wenk: dit behels nie regtig 'tensor calculus' soveel as algebra nie.

Die meeste van julle wou hê dat BICEP2 waar moet wees

Soos opgemerk die laaste keer dat iemand hierdie roetine uitgedink het, het BICEP2 alles te doen met die LIGO-opsporing. Wat my herinner:

and based on past experience with this blog, probably ridiculed those who didn’t share your enthusiastic conviction.

You're starting to sound awfully familiar.

"Sarcasm is not an argument."

However your posts are too incoherent to be argued against, since rational discourse can't work when you are busy being irrational.

Mockery is the only answer to an incoherent ramble, and incoherent is your only stock in trade.

In hard fact there were no orbiting black holes actually detected/observed. There was merely a template made up of what they imagined what the signal of such a thing would be like,

Oh not this again. We could make that same statement about most of science. We don't observe individual atoms using AF microscopy, we merely have a template of what a signal from atoms would be like (and we observe that signal instead). We don't observe the EM force, we merely have a template of what a signal from an EM force would be like (and we observe that signal instead). We don't observe brain activity, we merely have a template of what a signal of brain activity might look like (and we observe that signal instead). For that matter, I don't have any direct evidence of jy. I merely have a template made up of what I imagine a signal from another person looks like.

That's what science is, CFT: taking an hypothesis, analyzing what signals we would see in the world if that hypothesis were true, and going and looking at/for those signals. When such predictions come true, the hypothesis is considered more confirmed. When the observations don't match, the hypothesis is undermined. But in many many cases, we don't actually directly observe the hypothesized law of nature or phenomena, we simply observe some effect we predict it will have on the observable world (in fact, we nooit nie "directly observe" a law of nature, we only observe how objects interact).

I have to ask - are you a creationist or did you get your science education from a private religious school? Because those folks are very into 'Baconian' science. They stress the value of direct observation over indirect observations, and they generally think grand theory making should be avoided when at all possible. You sound a lot like them. Is that your background?

They stress the value of direct observation over indirect observations

Then again, LIGO was a direct observation. CFT seems to have departed, but if the proper-distance approach is unsatisfying, one is still stuck with proper time. It's linearized GR with a TT gauge, and it's just fine. The coordinates do not need to change for the effect to be detectable.

Then again, LIGO was a direct observation

I think he was saying it's not a direct observation of BH merger. Yes its a direct observation of gravitational waves, but those could (in theory) come from some other phenomenon. That's true. but that's altyd technically true in science there can always be another explanation. That's just Hume's problem of induction. Which scientists don't typically worry about, and which is particularly dismissable when someone is only using it selectively against the hypotheses and theories they don't like.

Aye, Zeus could have made LIGO wobble.

Nobody made it Zeus proof. Or looked to see he wasn't there.

I think he was saying it’s not a direct observation of BH merger.

Ag. I may have paid too much attention to the scare quotes used for "gravitational waves." Dankie.

Donate

ScienceBlogs is where scientists communicate directly with the public. We are part of Science 2.0, a science education nonprofit operating under Section 501(c)(3) of the Internal Revenue Code. Please make a tax-deductible donation if you value independent science communication, collaboration, participation, and open access.

You can also shop using Amazon Smile and though you pay nothing more we get a tiny something.


17 Answers 17

There are some good answers here already but I hope this is a nice short summary:

Electromagnetic radiation cannot escape a black hole, because it travels at the speed of light. Similarly, gravitational radiation cannot escape a black hole either, because it too travels at the speed of light. If gravitational radiation could escape, you could theoretically use it to send a signal from the inside of the black hole to the outside, which is forbidden.

A black hole, however, can have an electric charge, which means there is an electric field around it. This is not a paradox because a static electric field is different from electromagnetic radiation. Similarly, a black hole has a mass, so it has a gravitational field around it. This is not a paradox either because a gravitational field is different from gravitational radiation.

You say the gravitational field carries information about the amount of mass (actually energy) inside, but that does not give a way for someone inside to send a signal to the outside, because to do so they would have to create or destroy energy, which is impossible. Thus there is no paradox.

Well, the information doesn't have to escape from inside the horizon, because it is not inside. The information is on the horizon.

One way to see that, is from the fact that nothing ever crosses the horizon from the perspective of an observer outside the horizon of a black hole. It asymptotically gets to the horizon in infinite time (as it is measured from the perspective of an observer at infinity).

Another way to see that, is the fact that you can get all the information you need from the boundary conditions on the horizon to describe the space-time outside, but that is something more technical.

Finally, since classical GR is a geometrical theory and not a quantum field theory*, gravitons is not the appropriate way to describe it.

*To clarify this point, GR can admit a description in the framework of gauge theories like the theory of electromagnetism. But even though electromagnetism can admit a second quantization (and be described as a QFT), GR can't.

Let's get something out of the way: let's agree not to bring gravitons into this answer. The rationale is simple: when you talk about gravitons you imply a whole lot of things about quantum phenomena, none of which is really necessary to answer your main question. In any case, gravitons propagate with the very same speed as photons: the speed of light, $c$. This way we can focus simply in Classical GR, ie, the Differential Geometry of Spacetime: this is more than enough to address your question.

In this setting, GR is a theory that says how much curvature a space "suffers" given a certain amount of mass (or energy, cf Stress-Energy Tensor).

A Black Hole is a region of spacetime that has such an intense curvature that it "pinches out" a certain region of spacetime.

In this sense, it's not too bad to understand what's going on: if you can measure the curvature of spacetime, you can definitely tell whether or not you're moving towards a region of increasing curvature (ie, towards a block hole).

This is exactly what's done: one measures the curvature of spacetime and that's enough: at some point, the curvature is so intense that the light-cones are "flipped". At that exact point, you define the Event Horizon, ie, that region of spacetime where causality is affected by the curvature of spacetime.

This is how you make a map of spacetime and can chart black holes. Given that curvature is proportional to gravitational attraction, this sequence of ideas completely addresses your doubt: you don't have anything coming out of the black hole, nor anything like that. All you need is to chart the curvature of spacetime, measuring what happens to your light-cone structure. Then, you find your Event Horizon and, thus, your black hole. This way you got all the information you need, without having anything coming out of the black hole.

The problem here is a misunderstanding of what a particle is in QFT.

A particle is an excitation of a field, not the field itself. In QED, if you set up a static central charge, and leave it there a very long time, it sets up a field $E=k$. No photons. When another charge enters that region, it feels that force. Now, that second charge sal scatter and accelerate, and there, you will have a $e^<->->e^<->+gamma$ reaction due to that acceleration, (classically, the waves created by having a disturbance in the EM field) but you will not have a photon exchange with the central charge, at least not until it feels the field set up by our first charge, which will happen at some later time.

Now, consider the black hole. It is a static solution of Einstein's equations, sitting there happily. When it is intruded upon by a test mass, it already has set up its field. So, when something scatters off of it, it moves along the field set up by the black hole. Now, it will accelerate, and perhaps, "radiate a graviton", but the black hole will only feel that after the test particle's radiation field enters the black hole horizon, which it may do freely. But nowhere in this process, does a particle leave the black hole horizon.

Another example of why the naïve notion of all forces coming from a Feynman diagram with two pairs of legs is the Higgs boson&mdashthe entire universe is immersed in a nonzero Higgs field. But we only talk about the 'creation' of Higgs 'particles' when we disturb the Higgs field enough to create ripples in the Higgs field&mdashHiggs waves. Those are the Higgs particles we're looking for in the LHC. You don't need ripples in the gravitational field to explain why a planet orbits a black hole. You just need the field to have a certain distribution.

I think it's helpful to think about the related question of how the electric field gets out of a charged black hole. That question came up in the (now-defunct) Q&A section of the American Journal of Physics back in the 1990s. Matt McIrvin and I wrote up an answer that was published in the journal. You can see it at https://facultystaff.richmond.edu/

As others have pointed out, it's easier to think about the question in purely classical terms (avoiding any mention of photons or gravitons), although in the case of the electric field of a charged black hole the question is perfectly well-posed even in quantum terms: we don't have a theory of quantum gravity at the moment, but we do think we understand quantum electrodynamics in curved spacetime.

While in many ways the question was already answered, I think it should be emphasized that on the classical level, the question is in some sense backwards. The prior discussion of static and dynamic properties especially comes very close.

Let's first examine a toy model of a spherically-symmetric thin shell of dust particles collapsing into a Schwarzschild black hole. The spacetime outside of the shell will then ook be Schwarzschild, but with a larger mass parameter than the original black hole (if the shell starts at rest at infinity, then just the sum of the two). Intuitively, the situation is analogous to Newton's shell theorem, which a more limited analogue in GTR. At some point, it crosses the horizon and eventually gets crushed out of existence at the singularity, the black hole now gaining mass.

So we have the following picture: as the shell collapses, the external gravitational field takes on some value, and as it crossed the horizon, the information about what it's doing can't get out the horizon. Therefore, the gravitational field can't change in response to the shell's further behavior, for this would send a signal across the horizon, e.g., a person riding along with the shell would be able to communicate across it by manipulating the shell.

Therefore, rather than gravity having a special property that enables it to cross the horizon, in a certain sense gravity can't cross the horizon, and it is that very property that forces gravity outside of it to remain the same.

Although the above answer assumed a black hole already, that doesn't matter at all, as for a spherically collapsing star the event horizon begins at the center and stretches out during the collapse (for the prior situation, it also expands to meet the shell). It also assumes that the situation has spherical symmetry, but this also turns out to not be conceptually important, although for far more complicated and unobvious reasons. Most notably, the theorems of Penrose and Hawking, as it was initially thought by some (or perhaps I should say hoped) that any perturbation from spherical symmetry would prevent black hole formation.

You may also be wondering about a related question: if the Schwarzschild solution of GTR is a vacuum, does it make sense for a vacuum to bend spacetime? The situation is somewhat analogous to a simpler one from classical electromagnetism. Maxwell's equations dictate how the electric and magnetic fields change in response to the presence and motion of electric charges, but the charges alone do not determine the field, as you can always have a wave come in from infinity without any contradictions (or something more exotic, like an everywhere-constant magnetic field), and in practice these things are dictated by boundary conditions. The situation is similar in GTR, where the Einstein field equation that dictates how geometry are connected only fixes half of the twenty degrees of freedom of spacetime curvature.


Black hole bombshell: Gravitational wave echoes may prove Stephen Hawking theory correct

Skakel gekopieer

Messier 87: A look at the black hole jet in the galaxy

As u inteken, sal ons die inligting wat u verskaf gebruik om hierdie nuusbriewe aan u te stuur. Soms bevat dit aanbevelings vir ander verwante nuusbriewe of dienste wat ons aanbied. Ons privaatheidskennisgewing verduidelik meer oor hoe ons u data en u regte gebruik. U kan te eniger tyd uitteken.

Gravitational wave echoes suggest a black hole&rsquos event horizon may be more extreme than thought. University of Waterloo research reports the first tentative detection of these echoes is caused by a microscopic quantum &ldquofuzz&rdquo surrounding newly-formed black holes.

Verwante artikels

Gravitational waves are ripples in the fabric of space-time.

Stephen Hawking used quantum mechanics to predict that quantum particles will slowly leak out of black holes

Professor Niayesh Afshordi

These are caused by the collision of enormous but compact entities in space, such as black holes and neutron stars.

Niayesh Afshordi, a physics and astronomy professor at Waterloo, said: &ldquoAccording to Einstein&rsquos Theory of General Relativity, nothing can escape from the gravity of a black hole once it has passed a point of no return, known as the event horizon.

&ldquoThis was scientists&rsquo understanding for a long time until Stephen Hawking used quantum mechanics to predict that quantum particles will slowly leak out of black holes, which we now call Hawking radiation.

Black hole news: Gravitational wave echoes suggest a black hole&rsquos event horizon may be more extreme (Image: Getty)

Black hole news: Gravitational waves are ripples in the fabric of space-time (Image: Express)

&ldquoScientists have been unable to experimentally determine if any matter is escaping black holes until the very recent detection of gravitational waves.

&ldquoIf the quantum fuzz responsible for Hawking radiation does exist around black holes, gravitational waves could bounce off of it, which would create smaller gravitational wave signals following the main gravitational collision event, similar to repeating echoes.&rdquo

Professor Afshordi and his co-author Dr Jahed Abedi from the Max Planck Institute for Gravitational Physics have reported the first tentative findings of these repeating echoes.

The news provides experimental evidence black holes may be radically different from what Einstein&rsquos Theory of Relativity predicts, and lack event horizons.

Verwante artikels

LEES MEER

The researchers used gravitational wave data from the first observation of a neutron star collision, recorded by the LIGO and Virgo gravitational wave detectors.

The echoes observed by Professor Afshordi and Dr Abedi match the simulated echoes predicted by models of black holes that account for the effects of quantum mechanics and Hawking radiation.

The study&rsquos co-authors wrote: &ldquoOur results are still tentative because there is a very small chance that what we see is due to random noise in the detectors, but this chance becomes less likely as we find more examples.

Black hole news: Black holes may be radically different from what Einstein&rsquos Theory of Relativity predicts (Image: Getty)

Black hole news: The researchers used gravitational wave data from the first observation of a neutron star collision (Image: Getty )

Gewild

&ldquoNow that scientists know what we&rsquore looking for, we can look for more examples, and have a much more robust confirmation of these signals.

&ldquoSuch a confirmation would be the first direct probe of the quantum structure of space-time.&rdquo

The study Echoes from the Abyss: A highly spinning black hole remnant for the binary neutron star merger GW170817 was published in the Journal of Cosmology and Astroparticle Physics in November.


Gravitational Waves Could Collide Sucking Earth Into a Black Hole

Ever wondered how the world might end? According to physicists, one unnerving possibility could involve Earth being swallowed up by a black hole created by freak gravitational waves.

Gravitational waves are invisible ripples in space that travel at the speed of light. The most powerful of these waves occur when objects move very quickly, for instance when two big stars orbit each other or two black holes orbit one another and merge. Such waves are often compared to the circular ripples that emerge when a stone is dropped in water.

However, if a particle or object travels at the speed of light, flat gravitational waves can result.

So, what would happen if these waves ran into each other? Scientists at Princeton University and the Perimeter Institute for Theoretical Physics in Waterloo, Ontario, set out to answer this question using numerical solutions of the Einstein equations. These 10 equations detail Albert Einstein's general theory of relativity.

The findings published in the journal General Relativity and Quantum Cosmology indicate that if the waves were big enough, such as collision could create a black hole: an area of space with such a strong gravitational field that even light can't escape from it.

The physicists believe such a freak gravitational wave could be powerful enough to tangle space-time. That in turn could create a black hole. The resulting black hole could swallow up 85 percent of the wave's energy, while some of the lingering ripples would orbit the hole forever.

Frans Pretorius, study co-author and a professor of physics at Princeton University, told Nuwe wetenskaplike: "These particles have a lot of energy and produce curvature in space-time, and when the waves collide, that curvature wraps in on itself. Space-time is sort of sucking itself into a black hole."

Reassuringly, however, if small waves collided they would likely cross each other and dissipate.

Dr. David Garfinkle, a professor in the department of physics at Oakland University in Michigan, told Nuwe wetenskaplike nothing in the known universe exists that could cause plane-fronted waves to form a black hole.

The researchers believe the methods used in their study could help to solve other problems relating to strong field gravity and cosmology that involve particle distributions of matter.

Earlier this year, astronomers found the fastest-growing black hole ever. It ate up a mass equaling that of the sun's every two days. The black hole grew at 1 percent every million years, 12 billion years ago.

"We don't know how this one grew so large, so quickly in the early days of the Universe," Christian Wolf, an astronomer at the Australian National University (ANU), said in a statement. "The hunt is on to find even faster growing black holes."

Wolf continued: "This black hole is growing so rapidly that it's shining thousands of times more brightly than an entire galaxy, due to all of the gases it sucks in daily that cause lots of friction and heat."


Kyk die video: How to grow an Avocado from seeds at home - part 6 (November 2022).