Cuando escuché acerca de la detección de ondas gravitacionales LIGO, me pregunté si la distancia al evento estaba determinada por la ley del inverso del cuadrado de la radiación y/o por los desplazamientos hacia el rojo medidos. ¿Cuál es/son el caso? Una respuesta anterior a la naturaleza de los desplazamientos hacia el rojo de las ondas gravitacionales implica que se desconoce la frecuencia original y, por lo tanto, también se desconoce el desplazamiento hacia el rojo. Además, me pregunto cómo los cálculos de las masas de las dos estrellas pueden ser tan precisos, pero las frecuencias de las ondas gravitacionales no lo son.
Soy un astrónomo aficionado, y ex director del planetario, y no estoy versado en la teoría de la gravedad relativista. He buscado una respuesta desde febrero, incluso enviando un correo electrónico a Kip Thorne, cuyo libro "Gravitación" poseo.
Con respecto a la crítica como un duplicado: estoy acostumbrado a preguntar la distancia a un objeto, preguntando el corrimiento al rojo, especialmente. para distancias demasiado lejanas para que las variables Cephiad sean visibles. Quizás la pregunta sea tonta, pero nadie ha preguntado sobre la posibilidad de medir directamente el corrimiento al rojo de este evento. Por lo tanto, creo que esta pregunta es algo única. De los comentarios deduzco que los eventos LIGO nunca pueden tener sus desplazamientos al rojo medidos directamente.
La evolución de la frecuencia de la señal se puede determinar con mucha precisión. En función de la tasa de cambio de la frecuencia, la 'masa de chirrido' se determina de forma única (con cierta precisión). La 'masa de chirrido' también determina la amplitud intrínseca del evento de onda gravitacional. La comparación de la amplitud intrínseca con la amplitud observada determina la distancia (tenga en cuenta que la 'tensión' es inversamente proporcional a la distancia, no a la distancia al cuadrado).
DilithiumMatrix tiene razón. Algunos puntos más y un par de referencias que puede leer y comprender que describen la primera fusión de agujeros negros y algunos de los hallazgos clave. No es tan difícil, poca matemática, buenas cifras.
Las medidas le permiten determinar la masa chirp y las masas de los agujeros negros iniciales y finales, con cierta precisión. La diferencia para ese evento llamado 091415 (la fecha observada) entre las masas final e inicial fue de 3 masas solares, que por lo tanto es la cantidad de energía radiada como ondas gravitacionales. A partir de eso y los tiempos de la fusión (la mayor parte de la radiación se emite en las últimas órbitas y a medida que se fusionan, y se ha modelado con bastante precisión, por lo que a partir de la energía total se puede estimar la potencia máxima y realmente la amplitud de la forma de onda emitida) se puede obtener la potencia emitida durante aproximadamente 1/4 de segundo en el que se emitió la mayor parte. A partir de esa potencia emitida, es decir, su luminosidad inherente, y comparándola con la potencia detectada, se puede obtener la pérdida de propagación y suponiendo 1/ de propagación se obtiene la distancia R. que es la llamada distancia de luminosidad, que era de 1.300 millones de años luz. A partir de eso, se estima el corrimiento al rojo cosmológico, fue de aproximadamente 0,09.
La primera referencia es una lectura interesante, véala en http://www.ligo.org/science/Publication-GW150914/index.php . Una buena introducción.
Sus artículos profesionales publicados fueron múltiples, pero el primero resumió todo lo importante y puedes tener una idea de las incertidumbres (por ejemplo, las masas iniciales eran más inciertas, pero las diferencias de masa del agujero negro final y los dos iniciales son más precisas y es de donde sacaron las 3 masas solares aprox). No es una lectura difícil, y también interesante, en https://dcc.ligo.org/public/0122/P150914/014/LIGO-P150914_Detection_of_GW150914.pdf
Es interesante notar que la potencia máxima emitida en la radiación gravitatoria, alrededor de 3 masas solares en un cuarto de segundo más o menos, fue más potencia que la potencia instantánea total emitida por la luz de todas las estrellas del universo observable, durante ese breve período de tiempo. tiempo.
El equipo de LIGO cree que obtendrá números más precisos para las masas, al causar las masas iniciales, si pueden ver más de todo el proceso de fusión; solo vieron unos segundos. Creo que vieron más en la segunda observación unos meses después.
Otro par de puntos interesantes es que no pudieron precisar la ubicación exacta donde estaban las fuentes, estaban haciendo básicamente la diferencia de tiempo de llegada y solo tenían dos mediciones independientes. Con más LIGO en todo el mundo, se ubicarán mucho mejor e intentarán comparar con observaciones ópticas u otras de radio o rayos X a su alrededor, para obtener más correlaciones astronómicas.
ProfRob
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