¿Qué tan intensos son los campos gravitatorios, donde hemos podido probar la Relatividad General?

Cuantificar qué tan fuerte es un campo gravitatorio es notoriamente complicado. Las dos cantidades principales que la gente usa para calificar la fuerza del campo gravitatorio probado en un experimento son:

1. La profundidad del potencial gravitacional $\Phi$(puede pensar en esto como la energía de enlace gravitacional del sistema). Si$M$es la escala de masa típica involucrada en el experimento y$L$la escala de longitud típica, entonces$\Phi$escalas como$M/L$.
2. La escala de longitud de curvatura $R$, puede pensar aproximadamente en esto como el tamaño de la esfera que tendría una curvatura similar localmente. Esto escala aproximadamente como$\sqrt{M/L^3}$.

Las pruebas experimentales/observacionales de la relatividad general pueden colocarse en un diagrama que represente estas dos cantidades entre sí, véase, por ejemplo (tenga en cuenta que este diagrama incluye pruebas pasadas y proyecciones para pruebas futuras usando LISA ) :

Imagen de: BS Sathyaprakash et al., "Gravedad extrema y física fundamental", 1903.09221 .

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Vemos que los campos gravitatorios más fuertes (en ambas métricas) son actualmente probados por observaciones de ondas gravitacionales de la fusión de agujeros negros de masa estelar por observatorios de ondas gravitacionales en tierra (como LIGO, Virgo y KAGRA).

Las observaciones del horizonte de eventos por el telescopio del horizonte de eventos (EHT) sondean profundidades potenciales similares$\Phi$, pero debido a que la imagen del agujero negro supermasivo es mucho más grande, la escala de curvatura$R$en realidad es mucho más pequeño.