Наблюдения гравитационных волн

[Xugin]

Pphantom, а сверхмассивные черные дыры могли бы образовываться множественными слияниями готовых черных дыр околозвездных масс?

[Pphantom]

LLeonid3 в сообщении #1545493 писал(а):

Но ведь само понятие горизонта событий введено по обычным формулам центробежного ускорения и Ньютоновского закона тяготения

Нет, это не так. Для невращающейся незаряженной черной дыры результат оказывается случайно совпадающим с тем, что можно получить "классическим путем", но это именно совпадение.

LLeonid3 в сообщении #1545493 писал(а):

А "джоуль" (энергия) он и в любой ОТО остаётся джоулем, но никак не половинкой или двумя джоулями

А тут у вас ошибка и без ОТО, даже в рамках классической теории гравитации, в результате которой как раз половинка и пропадет.

Когда система еще достаточно широкая, можно в первом приближении считать, что движение ЧД описывается обычной классической задачей двух тел, но большая полуось системы, орбитальный период и полная механическая энергия медленно уменьшаются за счет гравитационного излучения. Тогда при усреднении по одному периоду полная механическая энергия окажется равной половине потенциальной. Соответственно, ее изменение за период окажется равным половине изменения потенциальной энергии за период, и ваша оценка завышена в 2 раза.

Но, еще раз повторю, это годится только для широких систем. То, что наблюдается на LIGO/VIRGO/KAGRA, этому условию уже никак не удовлетворяет.

-- 08.01.2022, 15:03 --

Xugin в сообщении #1545496 писал(а):

а сверхмассивные черные дыры могли бы образовываться множественными слияниями готовых черных дыр околозвездных масс?

А зачем?

Принципиально могли бы, практически - вероятность подобного крайне мала, потому что "скушать" обычную звезду, еще не ставшую черной дырой, во всех отношениях проще. Ну и в принципе не факт, что они образовывались в результате слияния малых масс (в каком бы виде они не были), а не возникли из флуктуаций первичного распределения плотности вещества.

[Xugin]

Pphantom в сообщении #1545502 писал(а):

возникли из флуктуаций первичного распределения плотности вещества.

Можно считать первичное распределение плотности стабильным или распределение очень хаотично? Как это отразится на массах образующихся сверхмассивных черных дыр, они все должны быть плюс-минус равномассивными?

[Pphantom]

Xugin в сообщении #1545503 писал(а):

Можно считать первичное распределение плотности стабильным или распределение очень хаотично?

В смысле? Если речь идет об изменениях со временем, то ими практически можно пренебречь.

Xugin в сообщении #1545503 писал(а):

Как это отразится на массах образующихся сверхмассивных черных дыр, они все должны быть плюс-минус равномассивными?

Нет, получится некоторый спектр масс, определяемый спектром исходных флуктуаций.

[Xugin]

А объем такого коллапсара в те времена? Есть ли какие ограничения на плотность, если предположить что образующей было вещество звездного типа?

[Pphantom]

Xugin в сообщении #1545505 писал(а):

Есть ли какие ограничения на плотность, если предположить что образующей было вещество звездного типа?

Что вы имеете в виду?

Да, "те времена" - это порядка $10^2$ секунд от БВ.

[Xugin]

Такие древние, что образовались раньше первых звёзд. Значит ли это, что львиную их долю мы сейчас просто не видим, но они есть обособленные от самых ранних видимых галактик миллиардами штук?

[Pphantom]

Xugin, я окончательно перестал вас понимать, тут уже даже попытаться угадать, что имеется в виду, нереально.

[Xugin]

Pphantom, $10^2$ секунды это же время когда атомы водорода еще не образовались, так? Первые звёзды засветятся попозже, а сверхмассивные черные дыры уже образовались. Или я чего-то недопонял?

[Anton_Peplov]

Думаю, Xugin имел в виду следующее: верно ли, что миллиарды первичных сверхмассивных чёрных дыр находятся вне галактик, а значит, на них не аккрецирует вещество и поэтому мы не можем их видеть?

Хоть вопрос задан и не мне, попытаюсь ответить. Первичные чёрные дыры (родившиеся в первые сотни секунд после БВ) в массе своей не были сверхмассивными. Доля сверхмассивных среди них была пренебрежима мала, и в абсолютном выражении (поправьте меня, если я ошибаюсь) количество чёрных дыр, родившихся сверхмассивными, много меньше числа галактик. Однако если на первичную чёрную дыру аккрецировало окружающее вещество, она могла разрастить до сверхмассивной. Но для этого нужно, чтобы это вещество было. Соответственно, сверхмассивные черные дыры, как правило, находятся в галактиках, а не во внегалактическом пространстве.

[Pphantom]

Xugin в сообщении #1545511 писал(а):

$10^2$ секунды это же время когда атомы водорода еще не образовались, так? Первые звёзды засветятся попозже, в сверхмассивные черные дыры уже образовались.

Да, правильно. До образования первых звезд еще очень далеко.

Кстати, первичные черные дыры в принципе образуются рано, и чем меньше масса - тем раньше. $\sim 10^2$ секунд - именно для черных дыр галактических масс, а первичные черные дыры звездных масс - это $\sim 10^{-(5 \div 4)}$ секунды.

[Xugin]

Anton_Peplov, да. Спасибо!

[Pphantom]

Anton_Peplov в сообщении #1545512 писал(а):

Доля сверхмассивных среди них была пренебрежима мала, и в абсолютном выражении (поправьте меня, если я ошибаюсь) количество чёрных дыр, родившихся сверхмассивными, много меньше числа галактик.

А вот это на самом деле открытый вопрос. В простейшем варианте моделей спектра флуктуаций получается именно так, но в общем-то такой спектр сам по себе ниоткуда не следует. Другое дело, что есть ограничения на спектр флуктуаций по анизотропии реликтового фона, но они не настолько жесткие, чтобы гарантировать процитированное выше утверждение.

Anton_Peplov в сообщении #1545512 писал(а):

Однако если на первичную чёрную дыру аккрецировало окружающее вещество, она могла разрастить до сверхмассивной. Но для этого нужно, чтобы это вещество было. Соответственно, сверхмассивные черные дыры, как правило, находятся в галактиках, а не во внегалактическом пространстве.

Или обратный вариант - галактики возникали там, где есть будущая "центральная ЧД".

[Anton_Peplov]

Pphantom в сообщении #1545515 писал(а):

Или обратный вариант - галактики возникали там, где есть будущая "центральная ЧД".

Это предположение в духе "почему бы и нет" или есть такие модели?

[Xugin]

Anton_Peplov в сообщении #1545512 писал(а):

сверхмассивные черные дыры, как правило, находятся в галактиках, а не во внегалактическом пространстве.

, или галактики ещё нет. Она стартует громко через $380$ тысяч лет от БВ.(квазаром )