Wie hoch ist die Wahrscheinlichkeit, Gravitationslinsen (oder andere bildbezogene Phänomene) von dem Paar Schwarzer Löcher (oder Paar Neutronensterne oder Schwarzes Loch - Neutronenstern) zu beobachten, die kurz davor sind, zu verschmelzen und dann die nachfolgende Gravitationswelle einzufangen, die an ihnen erzeugt wird verschmelzen? Ich bin auch daran interessiert, anhand von Antworten herauszufinden, wie sich die Beobachtung des Gravitationslinseneffekts (oder anderer bildbezogener Phänomene), die durch die zwei ausreichend massiven Objekte (oben aufgeführt) verursacht werden, die gerade verschmelzen, von ähnlichen unterscheidet durch sein Naturphänomen, das durch das einzelne "stabile Zustands"-Objekt verursacht wird (wiederum oben aufgeführt).
Es wäre sehr interessant, wenn es passieren würde, aber ein solches Ereignis wäre sehr selten.
Schwarze Löcher sind relativ selten, und Doppelsysteme von Schwarzen Löchern sind seltener. Alle Verschmelzungen von Schwarzen Löchern, die wir entdeckt haben, fanden in fernen Galaxien statt. Die Wahrscheinlichkeit einer Verschmelzung von Schwarzen Löchern in unserer Galaxie ist ziemlich gering.
Gravitationslinsen treten auf, wenn ein Schwarzes Loch (oder ein anderer massiver Körper wie ein Neutronenstern oder auch nur ein Brauner Zwerg oder ein Schurkenplanet) direkt vor einem anderen Stern vorbeizieht. Das Licht des Hintergrundsterns wird auf die Erde fokussiert, und für kurze Zeit erscheint der Stern viel heller als zuvor. Es sind unvorhersehbare Ereignisse. Um eine Linse zu finden, müssen Sie viele, viele Sterne (mit einem computergesteuerten Teleskop) beobachten, um zu sehen, ob einer von ihnen plötzlich heller wird. Vor diesem Hintergrund können Mikrolinsenereignisse von Schwarzen Löchern in unserer Galaxie verursacht werden, die als Linse wirken, normalerweise gegen Feldsterne in der Nähe der galaktischen Ausbuchtung. Lensing ist selten. Obwohl sie selten sind, die Galaxie groß ist und es wahrscheinlich viele Schwarze Löcher gibt, wurden dennoch nur eine Handvoll Linsenereignisse Schwarzen Löchern zugeschrieben.
Angesichts der Seltenheit dieser Ereignisse ist die Wahrscheinlichkeit, dass eine Verschmelzung in unserer Galaxie direkt nach dem Lensing stattfindet, gering. Nicht unmöglich aber sehr sehr unwahrscheinlich.
Es gibt eine Chance. Wenn Sie Gravitationslinsen von zwei Schwarzen Löchern beobachten, die nahe genug bei uns oder weit entfernt und massiv genug sind, wie zwei supermassereiche Schwarze Löcher (siehe hier ) , dann hängt es von der Situation des Doppelsternsystems ab, ob Sie Gravitationswellen beobachten können. Die nachweisbaren Wellen erscheinen kurz bevor die Löcher ein Loch bilden (bevor sie sich verschmelzen). Wenn Sie die Linsenbildung beobachten, müssen Sie sehr viel Glück haben, auch die Wellen zu beobachten. Sie können den LIGO-Detektor auf die Binärdatei richten und auf die Wellen warten. Es hängt von der Auflösung Ihrer Linsenbeobachtung ab, ob Sie feststellen können, dass es sich um ein System aus zwei Löchern handelt. Dies sollte im Prinzip einen anderen Linseneffekt ergeben, wie Sie sich vorstellen können.
Wenn Sie also einen Doppellinseneffekt beobachten, können Sie Ihr GW-Erkennungsgerät darauf richten. Aber vielleicht ist es besser, eine Berechnung anzustellen, wie lange es dauert, bis die Zusammenführung tatsächlich stattfindet. Auf diese Weise können Sie herausfinden, wo Sie suchen müssen, anstatt auf eine Welle zu warten. Oder sagen wir, es ist eine Möglichkeit herauszufinden, woher die GWs kamen, wenn sie erkannt wurden, da der GW-Detektor nicht ausgerichtet werden kann. Es wartet nur darauf, dass die Wellen vorbeiziehen. Sie können einen eventuellen Ausbruch vorhersehen, wenn ein binäres Loch durch den Linseneffekt erkannt wird. Aber andererseits kannst du immerantizipieren solche Wellen, von denen LIGI der eigentliche Ausdruck ist. Die Beobachtung von Binärdateien sagt nichts darüber aus, wann eine eventuelle Welle ankommt. Wenn eine Welle ankommt, können Sie die Linsenbeobachtungen jedoch verwenden, um die Quelle zu bestätigen. Wenn nach dem Durchgang der Welle optisch nichts mehr zu sehen ist, aber immer noch ein Linseneffekt zu sehen ist, dann wissen Sie, dass die Quelle eine binäre Lochverschmelzung war.
Die Chance ist aber sehr gering. Zwei Schwarze Löcher können sich sehr lange umkreisen. Wie die Erde um die Sonne kreist. Eine Fusion dauert einige Sekunden. Man kann sagen: Wahrscheinlichkeit nahe null.
Aber ... wie ich herausfand, als ich eine andere Frage stellte, können schwarze Löcher oder binäre Systeme von ihnen nicht durch Linsen entdeckt werden. Nur wenn man ganz nah dran ist oder wenn die Löcher eine Supergröße haben. Im letzteren Fall sind sie von Akkretionsscheiben begleitet und damit optisch beobachtbar (wie das kürzlich vom Event Horizon Telescope fotografierte supermassereiche Schwarze Loch). Es wäre schön zu sehen, wie zwei supermassive Löcher verschmelzen! Schauspiel!
Alex
Alex