Las ondas gravitacionales no se disipan. Cuán importante es esta acumulación de ondas gravitacionales en toda la historia del universo? La cantidad de energía que la acumulación y cómo se compara con la densidad de la "energía oscura"? Pueden ser uno y el mismo?
Respuesta
¿Demasiados anuncios?
Michael Seifert
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Por desgracia, el único papel que yo sé de improviso que soluciona el problema, probablemente, ha sido sustituida por la investigación en los años transcurridos desde su publicación; sin embargo, sus estimaciones son probablemente correctas dentro de un orden de magnitud o dos.
Masataka Fukugita & P. J. E. Peebles, La Energía Cósmica De Inventario. Astrophys. J. 616: 643-668 (2004).
Sus estimaciones indican que la densidad de la energía de las ondas gravitacionales es una fracción insignificante de la energía total del Universo. Hay dos tipos de ondas gravitacionales se consideran: primigenios de las ondas gravitacionales que dejó el Big Bang, y la radiación gravitatoria de cosas como el colapso estelar agujero negro, fusiones, etc.
Primigenio de ondas gravitacionales
Para primigenio de las ondas gravitacionales, Fukugita & Peebles argumentan que ellos comprenden menos de una parte en 10de las 10 de la densidad de energía del Universo:
El parámetro de densidad asociada con las ondas gravitacionales con longitudes de onda del orden del Hubble longitud es $\Omega_g \sim \delta^2$, y la ausencia de un apreciable efecto de las ondas gravitacionales en la anisotropía de la 3 K térmica de la radiación cósmica de fondo indica el $\delta \lesssim 10^{−5}$.
En los 13 años transcurridos desde que este artículo fue publicado, ha habido varios intentos para detectar estas ondas, incluyendo uno muy publicitado de la señal parásita que se evaporó en el análisis posterior. No sé lo que el actual límite en primigenio de las ondas gravitacionales, pero sospecho que ahora podría ser empujado por varios órdenes de magnitud inferior a la Fukugita & Peeble estimación.
La radiación gravitatoria
Fukugita & Peebles considerar la graviational de radiación a partir de dos fuentes: de masa estelar binarios y la formación de los agujeros negros. Para la masa estelar binarios, se estima que la energía es de aproximadamente una parte en 109 ± 1 de la energía total del Universo; por enormes agujeros negros, su estimación es de aproximadamente una parte en 10a 7 o 108.
De nuevo, debo mencionar que este artículo fue publicado hace 13 años. Los físicos de la comprensión de la radiación gravitatoria ha avanzado mucho desde entonces; si me acuerdo de mi historia, simulaciones numéricas de los agujeros negros de las fusiones ni siquiera pudo completar una órbita completa hasta el 2005 o así. Y, por supuesto, dos o tres agujero negro de la fusión de los eventos fueron detectados por LIGO unos 18 meses. Todas estas cosas probablemente permitir que estas estimaciones para ser refinado aún más.
Por último, preguntar acerca de la energía oscura. Todavía hay un importante debate en cuanto a si de pequeña escala "ondas" en la gravedad podría actuar como energía oscura. (El término preciso que utilizan es la gravitacional de la falta de homogeneidad; estas inhomogeneidades incluyen no sólo las ondas gravitacionales, pero también la gravitacional pozos de cosas como estrellas y galaxias. Algunos físicos (principalmente Rocosa Kolb y a sus colaboradores) dicen que podría, mientras que otros (en particular la mayoría de Robert Wald y sus colaboradores) dicen que no. Yo era el estudiante de doctorado de uno de los físicos, pero no he mirado los papeles en detalle; así que probablemente no se puede ofrecer una opinión imparcial en cuanto a si esta idea podría funcionar.
