Ursache von Gravitationswellen

[Geku]

Laut https://de.m.wikipedia.org/wiki/Gravitationswelle entsteht eine Gravitationswelle durch eine beschleunigte Masse.

Ich war bisher der Meinung, dass ein gleichförmige Bewegung ausreichend ist. Schließlich reicht für eine Magnetfeld eine bewegte Ladung oder Stromfluß aus. Lag ich da falsch?

[Ich]

Gleichförmig bewegte Ladungen erzeugen noch nicht ein mal elektromagnetischen Wellen, geschweige denn Gravitationswellen. Da liegst du falsch.

[Geku]

Zitat von Ich

Gleichförmig bewegte Ladungen erzeugen noch nicht ein mal elektromagnetischen Wellen, geschweige denn Gravitationswellen. Da liegst du falsch.

Jetzt habe ich es verstanden. Dynamische Felder bzw. Wellen benötigen beschleunigte Objekte, egal ob Ladung oder Masse.

Statische Felder (sind keine Wellen, da Frequenz = 0) kommen mit gleichförmig bewegungte Objekte aus.

Danke für den Hinweiß!

Jetzt verstehe ich, dass im Klassische Atommodell die Elektronenbahnen nicht stabil sind, da eine Kreisbahn eine beschleunigte Bewegung ist, die Energie abstrahlt. Erst mit der Abgabe der Energie in Paketen wurde der Wiederspruch gelöst.

Der Umlauf eines schwarzen Loches um ein anderes stellt auch eine beschleunigte Bewegung dar und strahlt Energie in Form von Gravitationswellen ab. Ein freies unbeschleunigt bewegtes Schwarzes Loch besitzt zwar ein Gravitationsfeld, sendet aber keine Gravitationswellen aus.

[Bernhard]

Zitat von Geku

Der Umlauf eines schwarzen Loches um ein anderes stellt auch eine beschleunigte Bewegung dar und strahlt Energie in Form von Gravitationswellen ab.

Genau. Und zwar relativ viel sogar.

Ein freies unbeschleunigt bewegtes Schwarzes Loch besitzt zwar ein Gravitationsfeld, sendet aber keine Gravitationswellen aus.

So ist es.

[Hawkwind]

Zitat von Geku

J

Der Umlauf eines schwarzen Loches um ein anderes stellt auch eine beschleunigte Bewegung dar und strahlt Energie in Form von Gravitationswellen ab. Ein freies unbeschleunigt bewegtes Schwarzes Loch besitzt zwar ein Gravitationsfeld, sendet aber keine Gravitationswellen aus.

Hm, mal eine Frage: ein Probekörper, der im freien Fall ein schwarzes Loch umkreist, folgt einer Geodäte, d.h. er ist im Sinne der Allgemeinen Relativität eigentlich unbeschleunigt. In der ART definiert sich Beschleunigung ja über die Abweichung der Weltlinie eines Körpers von der Geodäte.

Hat man Gravitationswellen nicht eher bei Kollisionen von Black Holes und Neutronensternen zu erwarten als bei orbitalen Bewegungen?

Tatsächlich sind das ja auch die Beispiele, wo sie direkt gemessen wurden.

Aber man liest natürlich auch, dass Binärsysteme strahlen sollen, wenn auch schwächer. Verwirrt mich grad etwas.

[Bernhard]

Zitat von Hawkwind

Hat man Gravitationswellen nicht eher bei Kollisionen von Black Holes und Neutronensternen zu erwarten als bei orbitalen Bewegungen?

Wie du selbst feststellst, ist die Intensität bei Kollisionen und Verschmelzungen deutlich höher als bei Umkreisungen.

Aber man liest natürlich auch, dass Binärsysteme strahlen sollen, wenn auch schwächer.

Trotzdem reichen die abgestrahlten Verluste, um diese Binärsysteme abzubremsen, womit dann zuletzt die Kollision und Verschmelzung eingeleitet wird. So auch bei Weißen Zwergen, die dann eine Supernova auslösen.

[Hawkwind]

Zitat von Bernhard

Wie du selbst feststellst, ist die Intensität bei Kollisionen und Verschmelzungen deutlich höher als bei Umkreisungen.


Trotzdem reichen die abgestrahlten Verluste, um diese Binärsysteme abzubremsen, womit dann zuletzt die Kollision und Verschmelzung eingeleitet wird. So auch bei Weißen Zwergen, die dann eine Supernova auslösen.

Hab mich etwas schlauer gemacht: die entscheidende Rolle spielt das gravitative Quadrupolmoment des kombinierten Systems: ohne Quadrupolmoment gäbe es trotz Rotation keine Abstrahlung von Gravitationswellen.
Eine kugelsymmetrische, um ihre Achse rotierende Masse z.B. würde keine Gravitationswellen abstrahlen, da es kein Quadrupolmoment gibt. Ein binäres System dagegen hat eines.

Siehe z.B. folgende Bachelor-Arbeit meiner alten Uni
https://www.app.tu-dortmund.de/cms/M...ikens_Elke.pdf

... ein ganz schön anspruchsvolles Thema für eine Bachelorarbeit, oder?

[Bernhard]

Zitat von Hawkwind

... ein ganz schön anspruchsvolles Thema für eine Bachelorarbeit, oder?

Ist rhetorisch gemeint, oder?

[Hawkwind]

Zitat von Bernhard

Ist rhetorisch gemeint, oder?

Ja, nur laut gedacht.

[Bernhard]

Zitat von Hawkwind

Ja, nur laut gedacht.

War für den Betreuer und den Autor sicher eine interessante Arbeit und heutzutage kann man gerade auch über das www recht gute Literatursuche betreiben. Dann kann so etwas gut gehen. Der Autor bringt dazu vermutlich noch eine Menge Talent für Mathe und Physik mit - keine Frage - ohne die Arbeit gelesen zu haben.