¿Podemos hacer alguna implicación sobre la estructura interna de los agujeros negros a partir del 'chirrido' que observó LIGO?

¿Hay alguna implicación sobre la estructura interna de un agujero negro que podamos hacer en función del chirrido emitido? Por ejemplo, ¿que un agujero negro de hecho contiene o no una singularidad en lugar de una forma súper densa de materia/energía de la que no podemos descubrir nada debido al horizonte de eventos y la paradoja de la información?

Ni siquiera creo que puedas probar que los agujeros negros existen con los resultados del experimento LIGO, así que no creo que puedas decir mucho sobre su estructura a partir de tales resultados.
y este es un duplicado de 20 preguntas solo para las últimas 2 semanas.
Eché un vistazo y vi preguntas similares, pero nada que preguntara sobre las implicaciones de los datos en lugar de las teorías entendidas actualmente.
@rmhleo sí puedes. El chirrido coincidió con los resultados de la fusión de agujeros negros a 5 σ . Si eso no probara nuevamente la existencia de BH, no sé qué lo haría.
@rmhleo El evento LIGO es consistente con la inspiración gravitacional de dos cuerpos compactos. Los parámetros de la señal dan las masas de los cuerpos y la distancia entre sus centros de masa cuando la señal cambia de inspiral a ringdown. Esa distancia es consistente con los agujeros negros y no con otros objetos teorizados. Dejando de lado la incierta palabra "probar", la señal restringe nuestra comprensión del mundo.
@KyleKanos En realidad, podría diseñar experimentos para distinguir entre un remanente compacto dilatado en el tiempo de una estrella grande y un agujero negro eterno. Nadie está interesado en financiar un experimento de este tipo porque todos sabemos que veríamos lo primero. Este último es simplemente una versión simplificada que es más fácil de modelar teóricamente. Y da resultados muy similares para muchas situaciones.

Respuestas (2)

¿Hay alguna implicación sobre la estructura interna de un agujero negro que podamos hacer en función del chirrido emitido?

No. Los datos de chirp son consistentes con las ondas generadas por el espacio-tiempo fuera de dos agujeros negros que se fusionan. Por lo tanto, si hay dos agujeros negros, obtendríamos esos datos. De manera similar, si hubiera dos cuerpos compactos y dilatados en el tiempo, de modo que el espacio-tiempo fuera de ellos fuera muy similar al espacio-tiempo fuera de un agujero negro, entonces obtendríamos los mismos datos (ningún dato es perfecto, por lo que si el cuerpo compacto y dilatado en el tiempo tenía un espacio-tiempo afuera que era lo suficientemente similar como para obtener literalmente los mismos datos).

Por ejemplo, ¿que un agujero negro de hecho contiene o no una singularidad en lugar de una forma súper densa de materia/energía de la que no podemos descubrir nada debido al horizonte de eventos y la paradoja de la información?

Las ondas no provienen del interior del horizonte, por lo que no aprendemos nada sobre el interior del horizonte. Ni siquiera sabemos si hay un interior en el horizonte, y mucho menos qué, si es que hay algo, podría estar pasando en el interior. Aprendemos sobre el exterior.

Aprendemos que el exterior es similar al exterior de un agujero negro. Entonces, el exterior de los cuerpos compactos es muy similar (o posiblemente idéntico) al exterior de los agujeros negros y produce ondas como las que produce el exterior de los agujeros negros.

Ah, gracias, no se me había ocurrido que las ondas se generarían fuera del horizonte de eventos, por lo que aún no hay violación de la paradoja de la información. Esto parece responder a mi pregunta, gracias.
@Alex, pero sea absolutamente claro, no hay otros objetos compactos posibles que tengan una masa 30 veces mayor que la del Sol.
@RobJeffries Un agujero negro eterno de 30 masas solares y un remanente compacto dilatado en el tiempo de una estrella más grande son objetos técnicamente diferentes. Este último existe y el espacio-tiempo fuera de él es muy, muy similar al espacio-tiempo fuera del primero. Y cuando alguien habla de esto último, es a eso a lo que se refieren cuando dicen agujero negro astrofísico, incluso cuando lo modelan con lo primero. Ellos son diferentes. Pero las diferencias a menudo no son importantes.
Estoy malinterpretando algo. Los dos objetos tienen 30 masas solares y un período orbital que se reduce a alrededor de 1 segundo antes de fusionarse. ¿Qué otros objetos astrofísicos sino agujeros negros pueden ser?
Ok, tu comentario a Kyle explica. Son agujeros negros con otro nombre.
@RobJeffries Hay agujeros negros astrofísicos y agujeros negros eternos. La distinción entre los dos casi nunca es importante, por lo que cuando dices agujero negro, literalmente puedes referirte a uno mientras usas el otro para hacer tus predicciones. Son así de similares. El eterno tiene un horizonte de eventos y cuando miras la métrica exterior y la métrica exterior del agujero negro astrofísico, son métricas muy similares. El astrofísico también tiene una métrica dentro. Es una versión dilatada en el tiempo de las cosas astrofísicas que se volvieron compactas. La evolución temporal del material de caída
@RobJeffries El astrofísico es el que realmente vemos en la naturaleza. Continúas viendo el material que lo compuso, muy lento y muy rojo. Por ejemplo, todavía se está volviendo un poco más pequeño en masa debido a la emisión de radiación electromagnética, pero por una cantidad tan pequeña es más simple modelarlo entre dos capas a su alrededor como si fuera un agujero negro (demasiado cerca y chocas). contra el asunto real, demasiado lejos y todavía es la métrica de la estrella porque aún no se ha derrumbado lo suficiente) y en el medio, la métrica del eterno agujero negro es bastante precisa.

Las ondas gravitacionales se producen fuera del horizonte de sucesos del agujero negro.

Antecedentes Una de las formas en que LIGO lleva a cabo su búsqueda de ondas gravitacionales es mediante el uso de plantillas , de modo que coincidan las formas de onda conocidas provenientes de los sistemas binarios de agujeros negros (u otros objetos compactos) con lo que se espera de la teoría.

La historia Después de hacer las estimaciones iniciales de los parámetros, ejecutaron una simulación de supercomputadora (que muestra bastante bien dónde se generan las ondas gravitacionales) para verificar los resultados.

Lo que teóricamente pueden inferir:

  • Límite inferior para la masa del gravitón
  • Masa de los agujeros negros binarios
  • Girar
  • Observaciones futuras: Velocidad de las ondas gravitacionales (velocidad de la luz, dedos cruzados)
Hay otras cosas que pueden inferir, pero supongo que estas son las principales por ahora.
sobre la velocidad de las ondas gravitacionales, lo mejor que puedo decir (un mero ingeniero eléctrico que, en un momento, sabía cómo diseñar un conjunto de antenas) que este último resultado de LIGO solo puede poner un límite máximo en la velocidad de onda de las ondas gravitacionales en aproximadamente 140% C . cuando infieren la posible dirección en el cielo de donde provino la fuente, utilizando el retraso de 7 ms entre WA y LA, supusieron que la velocidad de la onda era C .
@robertbristow-johnson Gracias, tienes razón. Agregué la velocidad allí ya que ese es uno de sus objetivos, incluso si no se logró con esta detección.
Creo que, para clavar el ataúd en cualquier otra velocidad de onda que no sea C , necesitarán un tercer detector LIGO en algún lugar del mundo. o de alguna manera integrar estos dos detectores LIGO con el detector VIRGO en Italia. Creo que entonces podrán inferir sin ambigüedades la velocidad de onda y el ángulo de incidencia del frente de onda. con dos detectores, creo que pueden derivar uno u otro, pero no ambos de forma independiente.
Ah cierto, no creo que lo deduzcan del ángulo, la resolución angular incluso con tres detectores supongo que es realmente mala. Un par de formas de sortear eso es usar señales EM y/o de neutrinos para detectar eventos conocidos y comparar. De todos modos, no pregunté sobre los detalles, pero escuché el punto sobre la medición de la velocidad de las ondas gravitacionales en una presentación realizada por una de las personas que trabajan en LIGO.
Otto, si se puede determinar con precisión la hora de llegada (lo que significa que todos los detectores están bien sincronizados), simplemente a partir de la diferencia horaria y el conocimiento de la velocidad de la onda, se puede calcular una forma cónica que apunte a las posibles direcciones de la fuente. pero tienes que asumir la velocidad de onda. con 3 detectores y la misma información, creo que pueden verificar la velocidad de onda.
Estoy de acuerdo con todo lo que dijiste. Quería señalar que hay fuentes que emiten ondas EM (fáciles de determinar la dirección de la fuente), neutrinos (difíciles de determinar la dirección) y ondas gravitacionales (difíciles de determinar la dirección) todo al mismo tiempo. Tal vez estoy malinterpretando algo sin embargo. Supongo que quiere decir que sería imposible decir con certeza que la fuente es la misma, incluso si la firma EM coincidiera con las predicciones para la misma fuente.
Dudo que veamos mucho de un evento a 1.300 millones de años luz de distancia. pero ciertamente si vemos algún evento espectacular que emite luz y simultáneamente detectamos un frente de onda gravitacional, entonces podemos concluir que la velocidad de la onda gravitacional es C .
Sé que puede parecer una locura, pero: ligo.org/science/Publication-S6CBCLowLatency
¿Podemos hacer alguna implicación sobre la estructura interna de los agujeros negros a partir del 'chirrido' que observó LIGO?
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