Physics / Astronomy
Gravitationswellen
Ein kompakter Doppelstern spiralt ein, seine Quadrupolwelle läuft mit Retardierung über die Ebene: die zweiarmige Spirale zieht sich zusammen, und die Detektorspur zirpt.
Was passiert
Das Tuch ist keine Gummimembran: Seine Höhe ist an jedem Punkt die Dehnung h+, die dort die Quadrupolformel liefert - zu dem Zeitpunkt, an dem die dort eintreffende Welle den Doppelstern verlassen hat. Aus dieser Retardierung folgt alles Sichtbare: das Muster ist eine Spirale und kein atmender Ring, die äußeren Windungen sind älter als die inneren, und vor der Front ist die Ebene noch glatt und weiß von nichts. Während die Bahn zerfällt, zieht sich die Spirale zusammen und die Detektorspur zirpt, Frequenz und Amplitude steigen gemeinsam: ein mit f umlaufender Doppelstern wird bei 2f gehört, denn das Massenquadrupol kehrt nach einer halben Umdrehung zu sich zurück. An der innersten stabilen Bahn hat die postnewtonsche Näherung nichts mehr zu sagen; dort hört das Modell auf zu kreisen und geht in den Ringdown über, ehrlich als Ton und nicht als numerische Relativitätstheorie gekennzeichnet.
Gleichungen des Moduls
Gleichungen da/dt = −(64/5) G³ m₁ m₂ (m₁ + m₂) / (c⁵ a³) (Peters) f_GW = 2 f_orbit, h ∝ (G M_c)^(5/3) f^(2/3) / (c⁴ d) Gravitationswellen-Chirp: f steigt, während die Bahngröße a sinkt
