Concetti chiave:
* onde gravitazionali: Il driver principale del decadimento orbitale in tali sistemi è l'emissione di onde gravitazionali. Queste onde trasportano energia e slancio angolare lontano dal sistema, causando la riduzione delle orbite.
* Momento quadrupolo: La forza dell'emissione delle onde gravitazionali è direttamente correlata al momento del quadrupolo del sistema, che dipende dalle masse delle stelle e dalla separazione tra di loro.
* Relatività generale: La relatività generale è cruciale per modellare accuratamente l'emissione delle onde gravitazionali e l'evoluzione dell'orbita.
Equazione semplificata (approssimazione):
Un'approssimazione molto semplificata della scala temporale del decadimento orbitale (T) può essere ottenuta usando la seguente equazione:
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T ≈ (5/256) * (c^5) * (g^-3) * (m^-5) * (a^4)
`` `
Dove:
* C è la velocità della luce
* G è la costante gravitazionale
* m è la massa totale del sistema binario (2 * 1,4 masse solari in questo caso)
* A è l'asse semi-maggiore orbitale (approssimativamente uguale al raggio nel tuo caso, 60 km).
Avvertenze importanti:
* Approssimazione: Questa equazione è un'approssimazione approssimativa e non tiene conto della piena complessità del sistema, inclusi gli effetti relativistici e la natura non circolare dell'orbita.
* Precessione: L'orbita di un sistema di stelle di neutroni binarie non è perfettamente circolare ma precede a causa di effetti relativistici generali.
* Simulazioni numeriche: Per una modellazione accurata del decadimento orbitale, le simulazioni numeriche sono spesso impiegate utilizzando software specializzati che incorpora la relatività generale e altri processi fisici pertinenti.
Ulteriori considerazioni:
* Segnale di chirp: Man mano che le orbite decadono, la frequenza delle onde gravitazionali emesse aumenta, risultando in una caratteristica "cinguettio" segnala che gli astronomi stanno cercando di rilevare.
* Fusione: Alla fine, le stelle dei neutroni si fonderanno, rilasciando un'enorme esplosione di onde gravitazionali e radiazioni elettromagnetiche.
In sintesi:
Mentre una semplice equazione può fornire una stima approssimativa, il decadimento orbitale di un sistema di stelle di neutroni binari è un fenomeno complesso meglio descritto attraverso sofisticate simulazioni numeriche che considerano l'intera gamma di effetti relativistici.
