Que ressentirait-on en orbite près d'un trou noir en fusion?

La récente 4ème découverte d'ondes gravitationnelles où les masses du trou noir étaient 31 et 25 fois la masse du soleil, et elles ont libéré 3 masses solaires d'énergie sous forme d'ondes gravitationnelles, m'a fait me demander ce que ça ferait d'être en orbite autour de ce trou noir binaire système sur une planète à 1AU lorsque la fusion a eu lieu?

black-hole gravitational-waves

— joseph.hainline
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Cet article répond à votre question, écrite par un physicien. forbes.com/sites/briankoberlein/2016/02/13/...~~V~~singular~~3rd Et voici une question très similaire: physics.stackexchange.com/questions/235285/...

— userLTK

les réponses en physique sont très différentes de celles de @ t.sand ...

— J. Chomel

Les réponses dans l'échange de pile physique sont totalement insatisfaisantes. Ceux qui traitent de l'énergie ne mentionnent même pas que la gravité interagit si faiblement que la 3 masse solaire d'énergie gravitationnelle elle-même ferait très peu pour un humain, car en raison de la taille d'un humain et de la taille de la constante gravitationnelle. La réponse acceptée est assez inutile étant donné que les distorsions spatio-temporelles ne ressemblent en rien à la compression et à l'étirement normaux et qu'il n'y a aucune preuve que les ondes gravitationnelles lisses déformant la matière peuvent endommager les humains à 0,01% de la taille humaine.

— ACAC

Je suis étonné que personne ne retienne l'argument de @ ACAC selon lequel les GW sont des ondulations dans l' espace - temps , et cette distorsion est fondamentalement différente de la compression ou de l'étirement des objets dans l'espace ordinaire. L'autre chose négligée est que le GW se déplace à la vitesse de la lumière: il est impossible de "sentir" une ondulation à cette vitesse.

— Chappo n'a pas oublié Monica le

question similaire dans Physics SE: Comment une onde gravitationnelle passante ressemblerait-elle ou se sentirait-elle?

— uhoh

Réponses:

Cela pourrait causer de graves dommages si les choses allaient bien.

Trois masses solaires d'énergie représentent environ 5 x 10 ⁴⁷ joules. 1 UA mesure environ 1,5 x 10 ¹³ cm. L'aire de la sphère est donc d'environ 4x10 ²⁷ cm ² . C'est un flux de 10 ²⁰ joules cm ^-2 . C'est beaucoup d'énergie pour faire des dégâts ... si cela peut vous coupler.

La déformation du GW mesurée sur Terre est d'environ 10 ^-22 . La contrainte diminue comme la distance inverse, et le rapport d'un gigaparsec à un AU est d'environ 10 ¹⁴ , donc la contrainte à 1AU de la fusion serait d'environ 10 ^-8 . En soi, cela ne vous nuirait probablement pas.

Mais ce n'est pas une simple déformation ponctuelle, il oscille avec la fréquence orbitale des trous noirs qui fusionnent, et tout ce qui avait une résonance physique à cette fréquence pourrait capter de l'énergie, éventuellement importante, des champs GW.

(Notez que cela dépend de l'orientation. La résonance mécanique doit s'aligner avec le GW, et les GW ne sont pas émis dans toutes les directions, donc vous voudriez (ou, peut-être, ne voulez pas!) Être dans le plan de la fusion. )

L'argument selon lequel les GW ne peuvent pas déposer d'énergie est tout à fait faux - si c'était vrai, LIGO ne pourrait pas les détecter! - mais si vous y croyez, vous étiez en excellente compagnie: il a fallu des décennies à Einstein avant qu'il ne soit convaincu que les GW transportaient réellement de l'énergie!

— Mark Olson
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10^{- 8}

$10^{-8}$

C'est assez beau d'imaginer une telle condition.

La première chose est que nous ne pouvons pas les observer avec les yeux, car aucune réflexion de la lumière ne se produira des trous noirs.

Lorsque l'observateur est au repos par rapport à la fusion des trous noirs: maintenant, lorsque les trous noirs fusionnent, les ondes gravitationnelles de l'espace-temps environnant commenceront à augmenter, et leur amplitude augmentera également. Cela affecte l'observateur, car les vagues commencent à éloigner l'observateur des trous noirs. Mais cela n'affecte pas les images de l'observation, car la lumière se pliera également dans les ondes gravitationnelles. Une dilatation du temps se produira également en raison des ondes gravitationnelles, mais ce qui se passe réellement lors de leur fusion, je ne peux pas imaginer.

— peterh - Réintégrer Monica
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Je pense que vous avez raison, que de si fortes ondes gravitationnelles ont un effet de poussée, mais comment pourriez-vous imaginer cela sans la connaissance approfondie de la Relativité Générale? C'est une question délicate. :-)

— peterh

10^{40} - 10^{50}

$10^{40} - 10^{50}$

monsieur merci pour votre réponse. je ferai de mon mieux pour compléter la réponse. et j'espère que la prochaine fois je ne vous décevrai pas. en fait, j'apprends la relativité à partir de la 9e norme de votre tube (canal espace-temps).

D'accord. Vous n'avez pas besoin de relativité pour cela, considérez simplement la préservation des impulsions ce qui est également vrai dans la relativité générale.

— peterh