En GR, ¿qué es una "masa de marco fuente"?

En el reciente artículo de LIGO,

"GW150914: Primeros resultados de la búsqueda de coalescencia de agujeros negros binarios con LIGO avanzado, (LIGO Scientific Collaboration y Virgo Collaboration)" ,

se refieren a las masas en algunos modelos como:

"... un sistema binario de agujero negro de masa casi igual de masas fuente-marco 36 4 + 5 METRO y 29 4 + 4 METRO (mediana y rango creíble del 90 %)".

"... un sistema de agujero negro binario de masa estelar con masas de componentes de marco fuente 23 5 + 18 METRO y 13 5 + 4 METRO "

En Relatividad General he oído hablar de diferentes tipos de parámetros de masa, como la masa de Komar, Bondi o ADM. Pero, ¿cuál es la masa del marco fuente? ¿Cómo obtienen una medida localizada de masa en un espacio-tiempo tan dinámico?

Respuestas (1)

Es solo un efecto de vivir en un universo en expansión, al igual que las longitudes de onda de una fuente se estirarán por un factor de 1 + z para corrimiento al rojo z entre cuando se emiten y cuando los recibimos.

Como se describe en este documento (la referencia después de su primera cita),

La frecuencia observada de la señal se desplaza hacia el rojo por un factor de ( 1 + z ) , dónde z es el corrimiento al rojo cosmológico. No hay masa intrínseca o escala de longitud en la relatividad general del vacío, y la cantidad adimensional que incorpora la frecuencia es F GRAMO metro / C 3 . En consecuencia, un corrimiento al rojo de la frecuencia es indistinguible de un cambio de escala de las masas por el mismo factor. Por lo tanto, medimos masas desplazadas hacia el rojo metro , que están relacionados con las masas del marco fuente por metro = ( 1 + z ) metro fuente .

Es decir, la medición de masa ingenua que supone un universo de Minkowski va a estar equivocada por un factor de 1 + z en comparación con estar justo al lado de los agujeros negros y sopesarlos. El equipo corrige esto dado el corrimiento al rojo de z = 0.09 .

En cuanto a qué masas son, tienes razón, las cosas pueden volverse confusas en la relatividad general, especialmente cuando las cosas interactúan. Sin embargo, los agujeros negros aislados que se encuentran en fondos asintóticamente planos tienen masas bien definidas en las que todos están de acuerdo. Las simulaciones numéricas pueden decir cuáles son estas masas (esencialmente, las masas de los componentes bien separados al inicio de la simulación, y la masa del remanente al final, mucho después de que todo se haya asentado), y eso es lo que se está informando. Nadie está tratando de dividir la masa total de ADM entre los agujeros negros y sus interacciones no lineales a la mitad de la fusión.

¿Cómo "inicializan" las simulaciones numéricas? Parece que habría algún tipo de convención para estimar la masa del agujero negro, cuando ya están interactuando. ¿Quizás de las áreas del horizonte de eventos alrededor de cada uno? Por ejemplo, si las simulaciones comienzan con los agujeros lo suficientemente separados como para que sean casi esféricos.