Eu sei que nem a luz pode escapar da gravidade de um buraco negro e a velocidade da luz e das ondas gravitacionais são as mesmas. Como apenas as ondas gravitacionais escapam de sua gravidade?
Eu vejo essa frase o tempo todo e devo dizer que passei a detestá-la muito, porque é um péssimo nome impróprio. Nove em cada dez vezes, quando alguém está falando sobre um buraco negro, ele o descreve como um objeto com uma gravidade tão forte que "nem mesmo a luz pode escapar".
No entanto, essa afirmação não qualificada apresenta um forte equívoco sobre o que realmente são os buracos negros e como eles funcionam e não conseguem nada além de confundir espectadores inocentes como você. A gravidade de um buraco negro não é mais ou menos forte do que qualquer outro objeto no universo. Buracos negros não são aspiradores cósmicos que usam suas poderosas forças gravitacionais para sugar toda a matéria próxima, luz, etc. De fato, se você substituísse nosso Sol por um buraco negro exatamente da mesma massa, todos os planetas em nosso sistema iriam orbitando exatamente da mesma maneira e não notaria nenhuma diferença (além da extinção em massa na Terra devido ao fato de não receber mais energia do Sol).
Dito isto, vamos pintar uma imagem melhor do que é um buraco negro e como ele funciona. Um buraco negro é um aglomerado de massa que se tornou tão maciço que a força gravitacional dessa massa sobre si mesma, tentando reuni-la, na verdade desmorona a massa em uma singularidade. A singularidade é uma região do espaço pontual onde toda a massa fica contida. Um pouco fora dessa singularidade, a física fica estranha. Por exemplo, se você está próximo a essa singularidade e calcula a velocidade necessária para se afastar dessa singularidade (por exemplo, você precisa percorrer ~ 11 km / s para se afastar da Terra), encontra uma velocidade que é muito maior que a velocidade da luz. Essa é a origem da frase "nem mesmo a luz pode escapar". Mas, se você se afastar mais da singularidade, precisará de menos velocidade para escapar dela, porque sente menos força gravitacional (a gravidade diminui com a distância). Isso significa que, a alguma distância da singularidade, a velocidade da luz é realmente rápida o suficiente para escapar do buraco negro. Essa distância é tão importante que os cientistas lhe deram um nome especial, o horizonte de eventos . Pode ficar muito mais complicado do que a imagem simples que pintei acima, mas essa é a ideia geral.
Se você juntar tudo isso, isso lhe dirá que qualquer luz que esteja fora do horizonte de eventos não terá problemas para escapar do buraco negro. É apenas a luz dentro deste horizonte de eventos que não pode escapar. Da mesma forma, qualquer onda gravitacional fora do horizonte de eventos pode escapar com a mesma facilidade. Isto é o que a resposta de StephenG quis dizer dizendo que eles estavam "do lado de fora" do buraco negro. Lá fora, ele quis dizer fora do horizonte de eventos. E é verdade que, enquanto a criação da onda gravitacional ocorrer fora do horizonte de eventos, ela escapará do buraco negro.
E apenas para referência do tamanho, o buraco negro supermassivo no centro de nossa galáxia, que é 4.000.000 de vezes mais massivo que o nosso Sol, tem um horizonte de eventos que se estende apenas ~ 10.000.000 km. Isso está fora da órbita de Mercúrio, se estivesse na posição de nosso Sol. Como você pode ver, não é muito difícil estar fora do horizonte de eventos, pois o horizonte de eventos não é tão grande em termos astronômicos.
As ondas gravitacionais são uma distorção do espaço-tempo fora do buraco negro. Eles não precisam escapar, porque já estão do lado de fora.
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