Das ABC , das über die Ankündigung der Gravitationswelle GW170817 berichtete, erklärte, dass wir zum ersten Mal die genaue Quelle einer Gravitationswelle identifizieren konnten, weil wir das Ereignis auch im elektromagnetischen Spektrum beobachteten. Es stellt jedoch fest, dass der vom FERMI-Weltraumteleskop entdeckte Gammastrahlenausbruch fast zwei Sekunden später als die Gravitationswelle beobachtet wurde.
Kam der Gammastrahlenausbruch tatsächlich zwei Sekunden nach der Gravitationswelle auf der Erde an oder ist diese Zeitverzögerung nur eine Art Beobachtungsartefakt?
Wenn die Verzögerung echt ist, was ist ihre Ursache? Wird die Verzögerung aufgrund des Gammastrahlenausbruchs irgendwie verlangsamt oder wurde er zu einem anderen Zeitpunkt im Fusionsereignis „emittiert“?
Was bedeutet überhaupt eine Verzögerung, wenn die Gravitationswelle über 100 Sekunden detektiert wurde? Ist es eine Verzögerung vom Peak GW zum Peak Gammastrahl?
Dies wird in Abschnitt 4.1 „Speed of Gravity“ eines der Begleitpapiere zu GW170817 angesprochen: Gravitational Waves and Gamma-Rays from a Binary Neutron Star Merger: GW170817 and GRB 170817A . Die Allgemeine Relativitätstheorie sagt voraus, dass sich GWs mit Lichtgeschwindigkeit fortbewegen. Der Unterschied in der Ankunftszeit könnte von einem Geschwindigkeitsunterschied oder einem Unterschied im Emissionszeitpunkt herrühren, dh die Gammastrahlen werden nach der Verschmelzung emittiert .
Unter konservativen Annahmen, die in der Arbeit beschrieben werden, ist die fraktionale Differenz der Lichtgeschwindigkeit und der Gravitationsgeschwindigkeit begrenzt als:
Ich denke, dies ist die bisher stärkste Grenze für die Geschwindigkeit der Schwerkraft.
Sie diskutieren auch die Ausbreitung durch das intergalaktische Medium. Die Lichtgeschwindigkeit in einem Medium hängt von der Frequenz des Lichts ab, wobei sich niedrige Frequenzen langsamer ausbreiten als hohe Frequenzen. Gammastrahlen haben sehr hohe Frequenzen und sollten nicht sehr verlangsamt werden
Die Streuung des intergalaktischen Mediums hat einen vernachlässigbaren Einfluss auf die Gammastrahlen-Photonengeschwindigkeit, mit einer erwarteten Ausbreitungsverzögerung, die viele Größenordnungen kleiner ist als unsere Fehler .
Um Ihre Frage 3 zu beantworten, wird die Verzögerung als Zeit von der Verschmelzung der beiden Neutronensterne bis zum Beginn des Gammastrahlenausbruchs gemessen. Die Gravitationswellen werden auch während der Inspirationsphase der binären Evolution ausgesendet. Sie sind vor der Verschmelzung etwa 100 s nachweisbar.
Während der Fusion wird das Material im Kern der Veranstaltung sehr dicht sein . Selbst Gammastrahlen können sich nicht durch sie ausbreiten. Um Frage 2 zu beantworten, werden die beobachteten Gammastrahlen wahrscheinlich kurz nach der Verschmelzung außerhalb des neu gebildeten Einzelkörpers erzeugt.
Die Verzögerung ist real. Es ist die Verzögerung zwischen dem Fusionsereignis = dem Ende des GW-Signals und dem GRB-Ereignis = einem Peak in Gamma-Photonen. Siehe dieses Video .
Wie in diesem Artikel erwähnt , ist eine solche Verzögerung zu erwarten. Die GW verfolgen den genauen Zeitpunkt der Fusion, aber es kann einige Zeit dauern, bis sich der GRB-Jet bildet und ausbreitet. Die genaue Mechanik ist noch ungewiss, und ich gehe davon aus, dass wir viele Theoretiker sehen werden, die darauf abzielen, die beobachtete Verzögerung von 1,7 s genau zu erklären.
Gravitationswellen werden mit immer größer werdenden Amplituden erzeugt, wenn die NS näher zusammenrücken, bis sie durch die Gezeitengravitation gestört werden – was die Zeit bestimmt, zu der das „Zwitschern“ endet. Die elektromagnetische Strahlung wird durch zahlreiche unterschiedliche Mechanismen erzeugt. Die Gammastrahlenemission, die zuerst als SGRB-Emission beobachtet wurde, wird von einem kollimierten Strahl erzeugt, der vom Verschmelzungsüberrest (entweder einem massereicheren NS oder einem neu gebildeten BH) gestartet wird.
Was den Strahl erzeugt, ist nicht vollständig geklärt, wird aber durch die Ansammlung von Material auf dem zentralen Objekt (dem „Motor“) angetrieben. Die Verzögerung zwischen dem GW und den Gammastrahlen ist auf die Zeit zurückzuführen, die es dauert, bis das NS geschreddert ist und sich dann Material auf dem Motor ansammelt. Dies wird durch die „viskose“ Zeit des Materials bestimmt, da die Viskosität in einer Akkretionsscheibe letztendlich das Material auf das zentrale Objekt aufbringt. Diese Zeitskala liegt in der Größenordnung von einer Sekunde.
Sowohl Gravitationswellen als auch Neutrinos bewegen sich ungehindert durch die extrem dichte Materie auf der Oberfläche eines kollabierenden Sterns. Elektromagnetische Strahlung, einschließlich Gammastrahlen, werden daran gestreut
Das Magnetfeld von Sternen erzeugte Gravitationswellen vor der eigentlichen Kollision, aber wenn die Sterne ausreichend nahe waren. Gammastrahlenausbrüche traten auf, als es tatsächlich zu einer physischen Kollision kam, nach einer Verzögerung von 1,7 Sekunden
David z