Estaba leyendo el anuncio de hoy sobre las ondas gravitacionales y me preguntaba sobre esta situación en la que hay dos agujeros negros orbitando.
¿La onda procedía de la fusión final o de cada órbita al juntarse? En otras palabras, ¿la frecuencia de la onda estaba sincronizada con las órbitas de los agujeros negros? Creo haber leído que las órbitas eran de unas 250 veces por segundo al final.
La frecuencia de las ondas gravitacionales es aproximadamente el doble de la frecuencia orbital (que cambia rápidamente en un sistema de agujeros negros en fusión). Por lo tanto, la frecuencia orbital en el momento de la fusión -más o menos donde los agujeros negros se encuentran en la órbita estable más interna- sería de unos 125 Hz.
Así, los GW se producen con frecuencia y amplitud crecientes hasta la coalescencia. Tras la coalescencia se produce un breve periodo de emisión de GW a medida que el objeto fusionado se asienta en un agujero negro de Kerr axialmente simétrico.
Las amplitudes de las ondas gravitacionales se expresan a menudo como una deformación fraccional $h$ (sobre $10^{-21}$ Esto puede considerarse como la fracción en la que cambia la relación de las longitudes de los brazos perpendiculares en el detector a medida que pasa el GW. Parece que existen varias definiciones más complicadas para hacer frente a la promediación $h$ en intervalos finitos para una fuente en la que $h$ varía rápidamente.
En el anuncio oficial de LIGO de hoy han mostrado un gráfico muy útil que responde a tu pregunta.
El gráfico se basa en cálculos de relatividad general relacionados con la señal detectada por LIGO.
Observando este gráfico, sí, la frecuencia inicial de la onda está directamente relacionada con la órbita de los dos agujeros negros uno alrededor del otro, y las ondas se propagan formando una espiral de dos brazos. Sin embargo, esta imagen parece complicarse cuando se fusionan: visualmente, es más parecido a una piedra que se deja caer en un estanque, enviando una ráfaga de ondas circulares hacia fuera. Esta es la señal que se conoce como "chirrido" (aunque también podría llamarse "chapoteo", si se quiere).
Nota importante: lo que he dicho arriba se basa en el gráfico oficial. No he hecho ningún cálculo por mi cuenta.
Aquí está el enlace con código de tiempo al punto correspondiente del vídeo. Está presentado de forma muy accesible, recomiendo verlo entero :) - https://youtu.be/aEPIwEJmZyE?t=2150
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