Was kann man in diesem LIGO Orrery-Video lernen oder beachten?
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Der Ars Technica-Artikel Physiker entdeckten Gravitationswellen von vier neuen Verschmelzungen von Schwarzen Löchern stellt dies fest
Damit erhöht sich die Gesamtzahl der von LIGO und Virgo erkannten Ereignisse auf 11.
Es enthält auch einen Link zum YouTube-Video LIGO Orrery der SXS Collaboration
SXS steht für Simulating eXtreme Spacetimes https://www.black-holes.org/
Das SXS-Projekt ist ein gemeinsames Forschungsprojekt, an dem mehrere Institutionen beteiligt sind. Unser Ziel ist die Simulation von Schwarzen Löchern und anderen extremen Raumzeiten, um ein besseres Verständnis der Relativitätstheorie und der Physik exotischer Objekte im fernen Kosmos zu erlangen.
In diese Arbeit floss also eine beträchtliche Menge Mathematik und Physik ein.
Aber als Außenstehender verstehe ich nicht wirklich, was ich da sehe. Die Kommentare des Videos sagen nur, dass die Oberfläche der Ereignishorizont ist:
Computerberechnungen modellieren die Gravitationswellen, die LIGO bisher beobachtet hat, und die Schwarzen Löcher, die die Wellen aussendeten. Das Bild zeigt die Horizonte der Schwarzen Löcher über der entsprechenden Gravitationswelle.
Frage: Was stellt die Farbe dar, könnte es eine Art „Temperatur“ oder Energiedichte des verzerrten Raums auf der Oberfläche des Ereignishorizonts sein? Warum kann ich einige Rotationsspuren im resultierenden zusammengeführten Objekt für ein paar Rotationen sehen, dann verschwindet es? Was (wenn überhaupt) kann aus diesem Video noch gelernt werden?
Screenshot aus dem YouTube-Video LIGO Orrery :
Antworten (1)
Steve Linton
Das SXS-Konsortium hat eine Seite, auf der einige seiner Videos verlinkt sind. Aus dem Text um die Videos geht hervor, dass sie Farbe verwenden, um verschiedene skalare Größen in verschiedenen Videos zu codieren. Zum Beispiel
Die Farben codieren die Ablauffunktion – die Verlangsamung des Zeitflusses.
Und
Farben zeigen die Wirbel des scheinbaren Horizonts an
Und
wobei die Farbskala die Materiedichte innerhalb des Sterns angibt [dies ist eine Neutronensternverschmelzung, keine schwarzen Löcher]
Leider hat die LIGO-Galerie diese Informationen nicht aufbewahrt (noch die Links zu veröffentlichten Artikeln, in denen mehr Details angegeben zu sein scheinen), so dass es in diesem speziellen Fall schwer zu sagen ist. Um zu verstehen, was viele dieser Größen sind, ist auch ein angemessenes Maß an Differentialgeometrie erforderlich.
Du hast gefragt:
Warum kann ich einige Rotationsspuren im resultierenden zusammengeführten Objekt für ein paar Rotationen sehen, dann verschwindet es?
Da wir nicht wissen, welche Menge dargestellt wird, ist es etwas schwierig, sehr genau zu sein, aber es gibt ein etabliertes Konzept des "Ringdown".
Sie haben vielleicht den Ausdruck „Schwarze Löcher haben keine Haare“ gehört, was bedeutet, dass von außen alles über ein (nicht-Quanten-) Schwarzes Loch durch seine Masse, Drehung und Ladung bestimmt wird, ohne dass Details (die Haare) übrig bleiben. Das ist nicht ganz richtig. Richtig ist, dass jedes "Haar", das ein Schwarzes Loch hat, schnell als Gravitationswellen abgestrahlt wird, so dass es sich schnell dem Idealzustand nähert, der durch seine Masse, seinen Spin und seine Ladung gegeben ist. Dieses Phänomen wird "Ringdown" genannt und ist das, was Sie in den ersten Augenblicken nach der Kollision sehen. Es kann in den Gravitationswellen nachgewiesen werden.
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