Diferencia en la energía liberada en la fusión de agujeros negros de masa estelar y la fusión de agujeros negros supermasivos

Los agujeros negros supermasivos suelen ser millones de veces más masivos que los agujeros negros de masa estelar. He leído en SE y en Internet que se libera energía por valor de 3M☉ en fusiones de agujeros negros (no estoy seguro de qué tipo de fusión). Tengo dos preguntas relacionadas:

  1. ¿Cuál es la diferencia en la energía liberada de una fusión de agujeros negros de masa estelar frente a una fusión de agujeros negros supermasivos?

  2. ¿Cuánta energía se liberará en la fusión del agujero negro súper masivo cuando la Vía Láctea y Andrómeda se fusionen en unos pocos miles de millones de años?

Respuestas (2)

Demasiado largo para un comentario, pero es una respuesta incompleta.

Las ondas de gravedad detectadas procedían de una fusión de agujeros negros binarios de masa estelar , a veces abreviada bbh para agujero negro binario.

Se cree que los dos agujeros negros tienen alrededor de 36 y 29 masas solares con una masa final combinada de alrededor de 62. Entonces, aproximadamente el 5% de la masa del agujero negro se convirtió en energía de ondas gravitacionales. fuente _

y del artículo de Wikipedia (que se puede tomar con pinzas)

A medida que los agujeros negros en órbita emiten estas ondas, la órbita decae y el período orbital disminuye. Esta etapa se llama inspiral de agujero negro binario. Los agujeros negros se fusionarán una vez que estén lo suficientemente cerca. Una vez fusionado, el único agujero se asienta en una forma estable, a través de una etapa llamada ringdown, donde cualquier distorsión en la forma se disipa en forma de más ondas gravitacionales. 3 En la última fracción de segundo, los agujeros negros pueden alcanzar una velocidad extremadamente alta y la amplitud de la onda gravitacional alcanza su punto máximo.

La existencia de agujeros negros binarios de masa estelar (y las propias ondas gravitacionales) finalmente se confirmó cuando LIGO detectó GW150914 (detectado en septiembre de 2015, anunciado en febrero de 2016), una firma de onda gravitacional distintiva de dos agujeros negros de masa estelar fusionados de alrededor de 30 masas solares. cada uno, que ocurre a unos 1.300 millones de años luz de distancia. En sus momentos finales de girar hacia adentro y fusionarse, GW150914 liberó alrededor de 3 masas solares como energía gravitacional, alcanzando un máximo de 3,6 × 1049 vatios, más que el poder combinado de toda la luz radiada por todas las estrellas del universo observable juntas. 3 [4][5] Se han encontrado candidatos a agujeros negros binarios supermasivos, pero aún no se han probado categóricamente.

Se cree que se han observado bbh supermasivos, vea aquí y podemos ver uno en nuestra vida, no estoy seguro de con qué frecuencia suceden. Pero más allá de eso, no tengo forma de saber cuánto más enérgica sería una fusión supermasivo BBH aparte de decir, creo, mucho, ya que tendría que escalar hacia arriba por alguna fórmula.

Con el caso de Andrómeda y la Vía Láctea, estamos hablando del agujero negro de 100 millones de masas solares de Andrómeda y de los 4-6 millones de masas solares de la Vía Láctea. Tal vez alguien aquí pueda estimar, pero si la producción de energía es incluso del 5% al ​​10% del menor de los dos, eso sigue siendo unos cientos de miles de masas solares de energía, una producción de energía absolutamente loca. Incluso si es mucho más pequeño que unos pocos cientos de miles de masas solares, sigue siendo una energía enorme.

Tampoco estoy seguro de si es una forma peligrosa de producción de energía, ya que básicamente aplasta las cosas de un lado a otro tal vez un par de veces antes de devolverlas a la normalidad. No tengo idea de cuál es la distancia segura de ese tipo de fusión y creación de ondas de gravedad. Sin embargo, una pregunta interesante. Diversión para pensar.

"No tengo idea de cuál es la distancia segura de ese tipo de fusión y creación de ondas de gravedad". Iba a hacer esto como mi próxima pregunta una vez que tuviera una respuesta a esta pregunta :).
Es una buena pregunta, tal vez alguien aquí lo sepa.
La mayor parte de la energía liberada se encuentra en forma de ondas gravitacionales. No tengo idea a esa escala, cuán "peligroso" puede ser.

Los agujeros negros súper masivos y de masa estelar son diferentes en masa y tamaño. Dado que no podemos describir ni podemos estar seguros de su masa o tamaño. Es completamente imposible (por el momento) responder si hay o no cuánta diferencia. habrá con respecto a su liberación de energía y la cantidad que libera ... Sí, la energía es alta 3 masa solar ... pero la energía no se puede determinar con respecto a que hay varios factores que conducen a la determinación de la masa y la energía.

¿Estás realmente seguro de que no podemos saber la masa de los agujeros negros?
@Shrey Podemos determinar la masa de los agujeros negros por su influencia gravitatoria. Tu afirmación es completamente incorrecta.