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Thema: Gravitationswellen: Wenn Neutronensterne verschmelzen

  1. #1

    Standard Gravitationswellen: Wenn Neutronensterne verschmelzen

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    Am 17. August 2017 war es soweit: Die Teams der Gravitationswellen-Detektoren LIGO und VIRGO registrierten die Kräuselungen der Raumzeit, die durch die Verschmelzung zweier Neutronensterne entstanden waren. Gleichzeitig wurde ein Gamma-ray Burst registriert, weltweit machten Teleskope weitere Beobachtungen in anderen Wellenlängen. Die Astronomen sind begeistert. (16. Oktober 2017)

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  2. #2
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    Schön, dass die Astronomen begeistert sind. Aber kann mir jemand sagen, was aus den beiden Neutronensternen entstanden ist? Was ist von ihnen übrig geblieben? Ein schwarzes Loch? Oder was Anderes? Bei der Verschmelzung von Schwarzen Löchern wurde jedesmal mitgeteilt, welche Masse das übrig gebliebene SL hatte. Warum erfährt man hier davon nichts? Sind die Neutronensterne in dem Gammablitz vollständig explodiert, oder ist irgendwas übrig geblieben? Ist das vielleicht ein ungelöstes Rätsel?

    Es wäre super, wenn mich jemand aufklären könnte...

    Grüße, Delta3

  3. #3
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    Moin Delta3,
    Zitat Zitat von DELTA3 Beitrag anzeigen
    Bei der Verschmelzung von Schwarzen Löchern wurde jedesmal mitgeteilt, welche Masse das übrig gebliebene SL hatte. Warum erfährt man hier davon nichts?
    Locker bleiben
    Ist alles in den zahlreichen, frei zugänglichen Papers (danke an P_E_T_E_R für die Sammlung!) vermerkt.

    Z.B. im Originalpaper:
    [...]the source-frame chirp mass is M = 1.188 (+0.004,−0.002)M
    Die Vorgängermassen sind:
    m1 ∈ (1.36;1.60)M and m2 ∈ (1.17;1.36)M
    Zitat Zitat von DELTA3 Beitrag anzeigen
    Sind die Neutronensterne in dem Gammablitz vollständig explodiert, oder ist irgendwas übrig geblieben? Ist das vielleicht ein ungelöstes Rätsel?
    Ja, es wird wohl was übrig geblieben sein. Aber was genau, ist Gegenstand der Untersuchung:
    However, upper limits placed on the strength of gravitational-wave emission cannot definitively rule out the existence of a short- or long-lived postmerger neutron star. The implications of various postmerger scenarios are explored in [45,193]
    Also entstand entweder ein langlebiger Neutronenstern oder ein kurzlebiger, der sogleich zu einem Schwarzen Loch "zerfiel" (wie heißt das richtig?).

    Zitat Zitat von DELTA3 Beitrag anzeigen
    Es wäre super, wenn mich jemand aufklären könnte...
    Ich hoffe, das damit getan zu haben

    PS: Genauso interessant finde ich die Frage nach der Menge an Gold und anderen schweren Elementen, die bei der Verschmelzung dieser NS entstanden.
    Dazu: Neutronenstern-Kollision schuf Gold und Platin
    Allein an Gold erzeugte die Neutronenstern-Kollision wahrscheinlich genug, um 200 komplett aus Gold bestehende Erden zu produzieren, wie die Forscher berichten. Gleichzeitig entstanden rund 500 Erdmassen an Platin und dazu weitere schwere Elemente.
    Wow
    Geändert von FrankSpecht (18.10.2017 um 01:07 Uhr) Grund: PS hinzugefügt
    cs, Frank
    frank-specht.de

  4. #4
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    Standard

    Zitat Zitat von FrankSpecht Beitrag anzeigen
    der sogleich zu einem Schwarzen Loch "zerfiel" (wie heißt das richtig?).
    In den Lehrbüchern wird dieser Vorgang "Kollaps" genannt, also "kollabiert".

    Wow
    Ist halt nur "relativ schwer" abzubauen .
    Freundliche Grüße, B.

  5. #5
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    Moin Bernhard,
    Zitat Zitat von Bernhard Beitrag anzeigen
    In den Lehrbüchern wird dieser Vorgang "Kollaps" genannt, also "kollabiert".
    Ja, natürlich - danke
    Mir fiel das Wort echt nicht ein - scheiß Männergrippe...

    Hier ist übrigens noch eine vollständigere Liste der ersten Welle der Papers zu GW170817:
    All First-Wave GW170817 Papers
    cs, Frank
    frank-specht.de

  6. #6
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    Zitat Zitat von Bernhard Beitrag anzeigen


    Ist halt nur "relativ schwer" abzubauen .
    Zum Glück, sonst würden hier die Weltmarktpreise für Rohstoffe und seltene Erden kollabieren.
    Off-Topic Ende, das Hauptthema ist ja ziemlich beeimdruckend!
    Als engagierter und faszinierter Laie freue ich mich über Hinweise, die meinen Horizont erweitern.

  7. #7
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    Hallo,

    die gleichzeitige Beobachtung von Gravitationswellen und EM-Strahlung ermöglicht einen Test von alternativen Gravitationstheorien.
    Das Licht und die Gravitationswellen werden durch den Shapiro delay verzögert.
    https://de.wikipedia.org/wiki/Shapiro-Verz%C3%B6gerung
    Diese Verzögerung ist der der Allgemeinen Relativitätstheorie für Licht und Gravitationswellen gleich.

    Modifizierte Gravitationstheorien sagen typischerweise eine deutlich geringere Verzögerung für Gravitationswellen als für Licht voraus, was in vorliegenden Fall einen Laufzeitunterschiede in der Größenordnung von 1000 Tagen ergeben würde. D.h. das Licht dürfte nach diesen modifizierten Gravitationstheorien die erde noch gar nicht erreicht haben.

    Damit sind alle Alternativen zur Allgemeinen Relativitätstheorie, die einen deutlichen Unterschied im Shapiro delay zwischen Licht und Gravitationswellen vorhersagen, falsifiziert.
    Siehe z.B.
    https://arxiv.org/abs/1710.06168

    Grüße UMa

  8. #8
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    Zitat Zitat von UMa Beitrag anzeigen
    Damit sind alle Alternativen zur Allgemeinen Relativitätstheorie, die einen deutlichen Unterschied im Shapiro delay zwischen Licht und Gravitationswellen vorhersagen, falsifiziert.
    Siehe z.B.
    https://arxiv.org/abs/1710.06168
    Das hört sich interessant an. Ich bin mir nicht sicher, was ich von dem Paper halten soll. Hieße das, dass sowohl TeVeS als auch Moffats Theorie damit erledigt sind, oder gibt es da Schlupflöcher?

  9. #9
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    Standard

    Ich auch nicht.
    Aber Tatsache ist die offenbar nahezu gleichzeitige Ankunft der Gravitationswellen und des Lichts innerhalb weniger Sekunden, wenn man noch eine kleine Zeitdifferenz beim Aussenden berücksichtigt.
    Ich habe von modifizierten Gravitationstheorien keine Ahnung. Daher weiß ich nicht, welche verschiedene Laufzeiten vorhersagen und welche nicht.

    Ein Schlupfloch wäre natürlich, wenn der GRB gar nichts mit dem Gravitationswellenereignis zu tun hätte, was aber eher unwahrscheinlich (pi mal Daumen p < 1e-7??) sein dürfte. Spätestens bei der zweiten oder dritten Neutronensternverschmelzung, bei der sowohl Gravitationswellen als auch EM Strahlung beobachtet werden dürfte man unabhängige Ereignisse definitiv ausschließen können.

  10. #10
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    Zitat Zitat von UMa Beitrag anzeigen
    Damit sind alle Alternativen zur Allgemeinen Relativitätstheorie, die einen deutlichen Unterschied im Shapiro delay zwischen Licht und Gravitationswellen vorhersagen, falsifiziert.
    Siehe z.B.
    https://arxiv.org/abs/1710.06168
    Das klingt in der Tat sehr spannend; muss man weiterverfolgen!
    Gruß
    Tom

    «Hier konnte niemand sonst Einlaß erhalten, denn dieser Eingang war nur für dich bestimmt. Ich gehe jetzt und schließe ihn.»

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