Bruchteil der ursprünglichen verlorenen (abgestrahlten) Masse durch Neutronensternverschmelzungen im Vergleich zu Verschmelzungen von Schwarzen Löchern?

Dimensional gesprochen die Leuchtkraft eines gravitativ strahlenden binären Systems, bestehend aus zwei Masseobjekten$M$, getrennt durch$R$, geht als$(M/R)^5$. Die Zeitskala des Chirps für ein solches System lautet wie folgt:$M^{-3} R^4$. ( Schutz 1999 ).

Somit geht die freigesetzte Gesamtenergie als$M^2/R$, dh sie ist proportional zur Gravitationspotentialenergie des Systems.

Wegen dem$R^{-1}$Abhängigkeit, es ist im Grunde die Masse und der Radius des "endgültigen" Zustands, die den Energieverlust bestimmen. Für den Fall des Schwarzen Lochs ist die endgültige Masse nur geringer als$2M$und der Ereignishorizont der endgültigen Konfiguration ist$4M$(mit$G=c=1$). So$M^2/R = M$. Daher würde ich erwarten, dass die in Gravitationswellen freigesetzte Massenenergie ein fester Bruchteil der kombinierten Masse der Schwarzen Löcher ist (beachten Sie, dass Schwarze Löcher mit ungleicher Masse zu Komplikationen führen).

Betrachtet man die Daten für die Liste der Fusionen, erscheint dieses Modell vernünftig, wobei der feste Anteil etwa 5 % beträgt.

Wenn man dies auf Neutronensterne ausdehnt, wird der "endgültige" Radius von der Physik des Neutronensternmaterials abhängen und daher modellabhängig sein. Dieser Radius wird jedoch sein$>4M$(also wahrscheinlich ein Vielfaches des Schwarzschild-Radius). Anders ausgedrückt: Neutronensterne können nicht so nah zusammenkommen, bevor die Verschmelzung stattfindet. Also aus dieser Sicht würde ich erwarten$<$5% der kombinierten Masse-Energie werden als Gravitationswellen abgestrahlt.

Aus Beobachtungen gibt es keine genaue Schätzung der endgültigen Restmasse für GW170817.