LIGO: Erste direkte Beobachtung von Gravitationswellen

E

eschmidb

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Hallo,
gibt es eine Abschätzung der Anzahl schwarzer Löcher in einer durchschnittlichen Galaxie und daraus dann die Anzahl von Verschmelzungen dieser Löcher?
Die Zahl schwarzer Löcher dürfte recht hoch sein, die Wahrscheinlichkeit einer Verschmelzung aber sehr klein. Natürlich gibt es Milliarden Galaxien im meßbaren bereich. Oder ist vielleicht die Anzahl doch hoch, wenn nach so kurzer Meßzeit schon ein Ereignis gefunden wurde?

Gruß Ernst Schmidbauer
 
H

Herr Senf

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Hallo eschmidb,

auf die Schnelle aus dem Stehgreif. Es gibt aus dem galaktischen Zentrum einen Überschuß an y-Strahlung.
Eine Vermutung bisher war, daß das möglicherweise durch die Annihilation Dunkler Materie erklärt werden könnte, aber was ist DM?
Schlüssiger ist, daß es dort über 10.000 stellare SL und über 100.000 Pulsare gibt. Das würde die zu starke Strahlung erklären.
Stellare SL machen sich ab und zu als Miniquasare bemerkbar, nur im Zentrum ist ziemliches Durcheinander und der Staub schirmt ab.
Andere Autoren schätzen in den unterschiedlichen Sternentstehungsgebieten die Anzahl der Enstehung von möglichen binären SL ab.

Wenn man auf arxiv.org sucht, eingeben "binary merger", "titles" drücken und "go", heute sind dort 321 Arbeiten total gelistet.
Da sind auch eine ganze Reihe von solchen "Schätzartikeln" bei, die sich in Zukunft verbessern lassen, wenn wir regelmäßig zählen können.

Grüße Senf
 
E

eschmidb

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Hallo Senf,
danke für den Hinweis. Ich erhielt nur 5 Treffer, aber folgender ist sehr interessant:
http://arxiv.org/pdf/1403.4754v2.pdf
Soweit ich verstanden habe, ist die Rate von Fusionen von BH in der Milchstraße etwa 10^-5/Jahr, also verschwindend gering. Aber multipliziert mit etwa 10^10 Galaxien in nicht zu weiter Entfernung doch wieder recht groß. Was mir erst auch nicht klar war: die Merger sind keine BH, die durch das All treiben, sondern natürlich Doppelsysteme.
Was mir auch nicht klar ist, was ist die dimensionslose Einheit des Spin von Sternen?

Gruß Ernst
 
TomS

TomS

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eschmidb schrieb:
Was mir erst auch nicht klar war: die Merger sind keine BH, die durch das All treiben, sondern natürlich Doppelsysteme.
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Es gibt natürlich Merger von i) zwei Neutronensternen (ggf. mit BH als Endzustand) sowie ii) Neutronenstern mit BH zu BH und iii) zwei BHs.

eschmidb schrieb:
Was mir auch nicht klar ist, was ist die dimensionslose Einheit des Spin von Sternen?
Zum Vergrößern anklicken....
In gewohnten SI Einheiten gilt für die Einheit des Drehimpulses L:

[L] = [r * p] = [r * mv] = [r * m * r/t] = [m * r^2 / t] = kg * m^2 / s

Dies entspricht nun gerade [L] = Joule * Sekunde, d.h. die Einheit des Drehimpulses L entspricht der von Energie * Zeit = Wirkung. Damit kann der Drehimpuls in Vielfachen des (reduzierten) Planckschen Wirkungsquantum angegeben werden, was in der Astrophysik sicher keinen Sinn ergibt.
 
R

RPE

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Hallo Tom, hierbei ist wohl der Bezug zum Spin a eines Kerr BH gemeint dessen Max. bei aMax = Gm^2/c liegt.
 
FrankSpecht

FrankSpecht

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Moin Tom & RPE
RPE schrieb:
Hallo Tom, hierbei ist wohl der Bezug zum Spin a eines Kerr BH gemeint dessen Max. bei aMax = Gm^2/c liegt.
Zum Vergrößern anklicken....
können wir uns darauf einigen, dass mit Spin (bei Sternen / Neutronensternen / Schwarzen Löchern) lediglich Rotationsgeschwindigkeit gemeint ist (im Gegensatz zum Spin von Elektronen), also mitnichten dimensionslos ist?
Ihr seht in euren Erklärungen ja selbst, dass Dimensionen vorhanden sein müssen.

Wenn in einem Paper zu BHs etwas in der Art von "dimensionless spins up to 0.99" steht, verstehe ich das als Vielfaches der Lichtgeschwindigkeit.
 
Bernhard

Bernhard

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FrankSpecht schrieb:
Wenn in einem Paper zu BHs etwas in der Art von "dimensionless spins up to 0.99" steht, verstehe ich das als Vielfaches der Lichtgeschwindigkeit.
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Hallo Frank,

das macht wenig Sinn, weil das von den physikalische Dimensionen nicht übereinstimmt. Halte Dich also besser an die Erklärung von RPE, auch wenn mir persönlich a = 0.99 a_max schon als ziemlich extrem erscheint. Vermutlich geht den Simulationen bei diesem Wert so langsam die "Luft" aus.
 
Zuletzt bearbeitet:
ralfkannenberg

ralfkannenberg

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FrankSpecht schrieb:
Wenn in einem Paper zu BHs etwas in der Art von "dimensionless spins up to 0.99" steht, verstehe ich das als Vielfaches der Lichtgeschwindigkeit.
Zum Vergrößern anklicken....
Hallo Frank,

ich weiss nicht so recht - dieses "Vielfache" kann echt grösser als 1 sein:

siehe Ordinate linkes Diagramm, Dimensionless spin parameter χ

Man beachte auch Diagramm 1, da geht es nicht über einen Absolutbetrag von 1 hinaus, kann aber negativ werden, sowie Diagramm 2.


Kann es sein, dass da eigene Konventionen verwendet werden ?


Freundliche Grüsse, Ralf
 
Zuletzt bearbeitet:
TomS

TomS

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eschmidb schrieb:
Ist v=0,5c die Geschwindigkeit des Ereignishorizonts?
Zum Vergrößern anklicken....
Der EH ist eine "lichtartige Fläche"; auf ihm "befinden" sich gedachte, auslaufende Lichtstrahlen bei konstantem Radius. D.h. der EH bewegt sich bzgl. eines physikalischen = massebehafteten Beobachters, der ihn überschreitet (jedoch ansonsten beliebig bewegt ist) immer mit v = c. Andersherum: jeder physikalische = massebehaftete Beobachter, der den EH überschreitet, gut dies mit v = c.
 
E

eschmidb

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Das schwarze Loch kann bei gleichem Ereignishorizont unterschiedlichen Drehimpuls haben. Diesem Drehimpuls entspricht eine bestimmte Geschwindigkeit am Ereignishorizont, die ungleich c sein kann.

Gruß Ernst
 
H

Herr Senf

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Jetzt wird es ein bissel exotisch http://arxiv.org/abs/1603.00464

Adam Riess (NPT 2011) offeriert die These, daß die beiden "mergernden" SL aus Dunkler Materie bestanden haben könnten.
Sie würden aus der Frühzeit des Kosmos stammen, als alles noch dicht und ungemütlich war, also ein direkter DM-Gravi-Kollaps.
Es gab 5x mehr DM als sichtbare, und wenn die sonst nicht wechselwirkt, könnte sie Energie durch Gravitationswellen abgeben.

Grüße Senf
 
R

RPE

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Hallo Herr Senf,
ist es nicht eher so, dass sie die (angenommen primordialen) schwarzen Löcher als möglichen Kandidaten für die Dunkle Materie diskutieren? (und nicht, dass sie aus dunkler Materie bestünden oder entstanden seien)
 
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