Energin som frigörs när två gigantiska svarta hål i rymden ansluts till varandra?

Hur mycket energi frigörs när två gigantiska svarta hål i rymden blir till ett massivt monsterhål?

Anta att 2 st astronomiskt stora svarta hål ansluter sig till varandra, där vardera svart hål har en massa likvärdigt med det svarta hål som finns inuti den avlägsna kvasaren TON 618, vad blir energin (J) som frigörs?

Men först lite fakta. Det svarta hål som finns inne i den ljusstarka kvasaren TON 618 har en massa på 66 miljarder solmassor. Och solens massa är ungefär 1,989×10^30 kg, så, om vi räknar på att 2 st svarta hål med en massa på vardera 1,313x10^41 kg kolliderar, vad blir då energin som frigörs i enheten Joule?

Det är väl frågan om gravitationsvågor som frigörs när de två svarta hålen blir till ett (tänker jag), men går det att på något sätt göra en beräkning på energin som frigörs enbart baserat på massorna och vilken hastighet de svarta hålen borde ha vid kollisionsögonblicket?

Ungefär 20

De första gravitationsvågorna som observerades härom året kom från den mest energiska händelsen man mätt upp sedan Big Bang. Och det var inga supermassiva svarta hål, de hade en massa på ungefär 10 solmassor, inte 10^10. Näst antimateria är väl svarta håls kollisioner det effektivaste sättet att omvandla massa till energi. Atomfusion omvandlar mindre än 1% av massan till energi.

Yotawatt, är det en kvantitet?
https://www.sciencenewsforstudents.org/article/black-hole-smashup-sent-out-yottawatts-power

Tråd finns redan:

(FB) Maximal energi som avges från svarta hål som kolliderar

Jo jag såg tråden du länkade innan jag skapade denna tråd, men lägg väl märke till att jag inte frågar efter "hur stor andel av två svarta hål energi avges vid kollision som allra högst respektive lägst?", utan jag frågar i denna tråd efter den totala energin (i Joule) som frigörs när 2 svarta hål med vardera en massa på 1,313x10^41 kg förenas till ett ännu större svart hål.
Jag vet iofs. inte vad kollisionshastigheten skulle vara på dessa astronomiskt tunga objekt när de förenas till att bli ett objekt, och det är ett problem för att komma vidare i beräkningarna, men för att ta sig vidare kan man försöka uppskatta den hastighet dessa supermassiva svarta hål skulle kunna ha vid ögonblicket före kollision.

Edit: Och varför jag frågar denna fråga, om någon undrar det, så beror det på att jag funderar på om det finns någon parallell till supernovaexplosioner när det kommer till frigörandet av energi (J) på ett relativt kort tidsögonblick.

Förutom kollisioner mellan de sönderknutna tidrum som svarta hål och neutronstjärnor representerar, så är Fast Radio Bursts en kandidat.

Det roliga är att av flera hundra så är det en (!) FRB som upprepar sig. En kort strålningsdos från flera miljarder ljusår bort kan man tycka borde vara en katastrofalt förintande händelse. Men där verkar det finnas en grej som gör det igen å igen å igen. En, bara en. Det är det här som är så kul med astronomi! Det finns miljarders miljarder saker där ute och därför finns det av rent sannolikhetsmässiga skäl sekvenser av händelser som skapat unika himlakroppar. Som livet på Jorden verkar vara. Stackars astrofysikerna kan ju aldrig få ihop den värsta uteliggaren i sin data till den prydliga sannolikhetsfördelning de vill ha. Det kommer alltid att finnas någon unik obegriplighet där ute, som inte nödvändigtvis representerar någon ny fysik, utan som kanske bara är ett freak.

Ok, så du är specifikt intresserad av supermassiva svarta hål. Sådana objekt kan tänkas gå samman vid galaxkollisioner. De är då knappast fråga om kollisioner "head on", utan de kommet att ingå i en gemensam dödsdans som kan vara mycket länge. Ett sådant binärt system behöver förlora energi över tid för att en sammanslagning skall äga rum.

Om vi tänker på den första LIGO-observationen så handlade det där om två objekt på vardera ca. 30 solmassor, och där resulterande gravitationsvågor bar iväg med totalt 3 solmassors energi. I ditt exempel har vi att göra med ca 10^41 kg, dvs ungefär 100 miljarder solmassor, per objekt.

Jag räknar naivt och skalar bara upp LIGO-observationen, vilket ger en energiutveckling på 10^57 Joule (0.1 * 10^41 * ljushastigheten^2).

En liten fingervisning i bästa fall, dock.

https://en.m.wikipedia.org/wiki/Binary_black_hole

PS: Jag har kollat lite mer på nätet om supermassiva svarta håls sammanslagningar.

Det tycks som att deras banor runt varandra stabiliseras när de kommer tillräckligt nära, ~1 parsec. Sammanslagningen kan alltså utebli.

Tydligen har man observerat ett sådant binärt system:
https://www.princeton.edu/news/2019/07/10/princeton-scientists-spot-two-supermassive-black-holes-collision-course-each-other

Intressant att du gjorde en beräkning på det här. Jag ser att eneriutvecklingen är astronomiskt stor, 10^57 Joule.


Jaha, det var lite överraskande. Tack för länken. Alltid mycket intressant att läsa om supermassiva svarta hål.