Wie wurde bei Gravitationswellen von Zwillingssternen der Gezeiteneffekt gezählt?

Lassen Sie mich zunächst die Frage etwas näher erläutern. Das Hulse-Taylor-Binärsystem ist ein Doppelsternsystem, das aus zwei Neutronensternen besteht, die sich gegenseitig umkreisen. Jeder Stern ist ein ausgedehnter Körper und befindet sich im Gravitationsfeld des anderen, sollte also Gezeitenkräften ausgesetzt sein, weil ein Teil des Sterns näher als ein anderer zum gegenüberliegenden Stern ist, also ist das Gravitationsfeld stärker. [Ich verwende die Newtonsche Terminologie, aber dies wurde durch die Verwendung der Allgemeinen Relativitätstheorie strenger.] Nun, diese Gezeitenkräfte sollten Ausbuchtungen auf jedem Stern hervorrufen, so wie sich das Wasser der Erde aufgrund der Gezeitenkräfte von Sonne und Mond ausbeult. Natürlich müssen sich diese Ausbuchtungen während der Umlaufbahn um die Sterne bewegen, sodass aufgrund der Viskosität ein gewisser Energieverlust auftritt. Darüber hinaus sind die Ausbuchtungen typischerweise leicht von der Linie versetzt, die die beiden Sterne verbindet, sodass die Schwerkraft dieser Ausbuchtungen selbst auch Drehmomente auf die gegenüberliegenden Sterne ausübt. Diese beiden Effekte verbrauchen Energie aus der Orbitalbewegung, wodurch die Umlaufbahn schneller schrumpft, als dies normalerweise der Fall wäre, wenn es diese Gezeiten nicht gäbe. [Beachten Sie, dassDieser Effekt existiert auch für Schwarze Löcher , hat aber eine andere Größe, wenn Materie beteiligt ist.] Im Prinzip sollte dies einen Eindruck auf den Daten hinterlassen, die wir über die Umlaufbahn des Doppelsterns beobachten.

Nun, um die Frage tatsächlich zu beantworten: Wikipedia sagt mir, dass das Doppelsystem Hulse-Taylor eine maximale Umlaufgeschwindigkeit von nur 450 km/s hat. Das ist ziemlich schnell, aber es ist immer noch nur das 0,0015-fache der Lichtgeschwindigkeit (das ist$v/c$). Diese Arbeit zeigt, dass die Auswirkung der Gezeitenkopplung auf die Phase proportional ist$\propto (v/c)^5 \approx 10^{-14}$. Wikipedia sagt mir auch, dass die orbitale Zerfallsrate mit dem 0,997±0,002-fachen der vorhergesagten Rate gemessen wird, was darauf hindeutet, dass die Gezeiteneffekte im Vergleich zu den Fehlern in dieser Messung winzig sind.

Gezeiteneffekte tragen also theoretisch zum Zerfall der Umlaufbahn des Hulse-Taylor-Systems bei, aber auf einem so niedrigen Niveau, dass wir es noch sehr lange nicht messen können. Wenn die Umlaufbahn abnimmt, wird die Umlaufgeschwindigkeit viel größer und nähert sich 0,1 nahe der Verschmelzung, was bedeutet, dass die Gezeiteneffekte proportional wichtiger und daher möglicherweise messbar sind. Aber das ist noch sehr weit weg.