¿Fracción de masa inicial perdida (irradiada) por fusiones de estrellas de neutrones en comparación con fusiones de agujeros negros?

Dimensionalmente hablando, la luminosidad de un sistema binario que irradia gravitacionalmente, que consta de dos objetos de masa$M$, separado por$R$, va como$(M/R)^5$. La escala de tiempo del chirrido para tal sistema es como$M^{-3} R^4$. ( Schutz 1999 ).

Por lo tanto, la energía total liberada es como$M^2/R$, es decir, es proporcional a la energía potencial gravitatoria del sistema.

debido a la$R^{-1}$dependencia, es básicamente la masa y el radio del estado "final" lo que determina la pérdida de energía. Para el caso del agujero negro, la masa final es justo menos que$2M$y el horizonte de eventos de configuración final es$4M$(con$G=c=1$). Entonces$M^2/R = M$. Por lo tanto, esperaría que la masa-energía liberada en las ondas gravitacionales sea una fracción fija de la masa combinada de los agujeros negros (tenga en cuenta que los agujeros negros de masa desigual darán lugar a complicaciones).

Mirando los datos de la lista de fusiones, este modelo parece razonable, con una fracción fija de alrededor del 5%.

Extendiendo esto a las estrellas de neutrones, bueno, el radio "final" dependerá de la física del material de la estrella de neutrones y, por lo tanto, dependerá del modelo. Sin embargo, ese radio será$>4M$(es decir, probablemente varias veces el radio de Schwarzschild). Otra forma de decir esto es que las estrellas de neutrones no pueden acercarse tanto antes de que se produzca la fusión. Entonces, desde ese punto de vista, esperaría$<$El 5% de la masa-energía combinada se radia como ondas gravitacionales.

Desde el punto de vista de la observación, no existe una estimación precisa de la masa remanente final de GW170817.