หลุมดำสองดวงที่โคจรรอบกันและกันภายในขอบฟ้าเหตุการณ์

มีข้อโต้แย้งใด ๆ ต่อสถานการณ์นี้: หลุมดำสองหลุมแห่งหนึ่งอยู่ภายในขอบฟ้าเหตุการณ์ของอีกแห่งหนึ่งและระบบมีเสถียรภาพ

มันเป็นเรื่องที่น่าสนใจสำหรับฉันเพราะถ้าสิ่งนี้ใช้ได้ผลเราอาจมีขอบฟ้าเหตุการณ์ของระบบไม่ได้อยู่ในรูปทรงกลมที่สมบูรณ์แบบ (ขอบฟ้าเหตุการณ์อาจเคลื่อนที่ด้วยวงโคจร)

ภายในขอบฟ้าเหตุการณ์เป็นสถานที่แปลก ๆ ภายในช่องว่างเวลาดำไหลไปสู่เอกฐานเร็วกว่าความเร็วของแสง (วัดจากนอกหลุมดำผลคือสิ่งใดก็ตามที่อยู่ภายในหลุมดำจะเป็นจำนวน จำกัด (และสั้น) ของเวลาสิ้นสุดขึ้นที่ภาวะเอกฐาน

รูปแบบของการรวมหลุมดำที่มีอยู่เช่นวิดีโอจากองค์การนาซ่า มันต้องการซุปเปอร์คอมพิวเตอร์เพื่อแก้สมการของ Einstein เป็นตัวเลข

ดังที่ฉันได้กล่าวไว้ในความคิดเห็นว่าไม่มีวงโคจรที่เสถียรสามารถดำรงอยู่ได้ภายในรัศมีของเส้นขอบฟ้าเหตุการณ์ 1.5 เท่า ความเร็วของการโคจรคือ c ที่ระยะนั้น (1.5 Schwarzschild); มันก็เรียกว่า "โฟตอนทรงกลม" ภายในรัศมีนั้นวงทั้งหมดจะไม่เสถียร และการแผ่รังสีของคลื่นความโน้มถ่วงหมายความว่าเมื่อทั้งสองหลุมดำโคจรรอบกันและกันพวกมันจะสูญเสียพลังงานและวงโคจรของพวกมันจะสลายตัว เมื่อเข้าใกล้หลุมดำขอบฟ้าเหตุการณ์จะบิดเบี้ยวและรวมเป็นรูปร่างหยดน้ำ

สองหลุมดำหนึ่งแห่งภายในขอบฟ้าเหตุการณ์ของอีกแห่งหนึ่ง

หลักฐานเป็นสิ่งที่ผิด ไม่มีสิ่งเช่นนั้น สิ่งที่คุณและฉันผู้สังเกตการณ์ภายนอกเข้าใจว่าเป็น "หลุมดำ" เป็นปริมาตรทั้งหมดภายในขอบฟ้าเหตุการณ์ มันเป็นก้อนของกาลอวกาศที่ตัดการเชื่อมต่อจากที่เราอยู่ตอนนี้

เมื่อหลุมดำสองแห่งเข้ามาใกล้กันมากพอเหตุการณ์จะเกิดขึ้นที่จุดศูนย์กลางของกันและกัน เมื่อพวกเขาสัมผัสและกลายเป็นขอบฟ้าเหตุการณ์เดียวกระบวนการควบรวมกิจการก็เริ่มมีผลบังคับใช้ (บางครั้งเรียกว่า "การชนกัน") ผลลัพธ์ที่เป็นไปได้เท่านั้น ณ จุดนั้นคือ BHs ทั้งสองจะรวมกันและกลายเป็นหลุมดำเดี่ยวที่ใหญ่กว่า

ดูตัวอย่างวิดีโอนี้:

https://www.youtube.com/watch?v=p647WrQd684

(หมายเหตุ: ทรงกลมสีแดงทั้งสองในตอนท้ายของการจำลองไม่มีความจริงทางกายภาพโปรดละเว้นพวกเขา)

ขอบฟ้าเหตุการณ์เป็นทรัพย์สินระดับโลกของกาลอวกาศ มีเพียงอย่างเดียวคือหนึ่งขอบฟ้าเหตุการณ์ในกรณีนี้ เพื่อให้มีหลุมดำ "สอง" เรามักจะหมายถึงขอบเขตที่ชัดเจนของพวกเขาจะถูกแยกออกในบางครั้งและในที่สุดก็รวมเข้าด้วยกัน

ด้านเทคนิคนี้มีการวิจัยมากมายในเรื่องนี้เนื่องจากการรวมตัวของหลุมดำเป็นแหล่งกำเนิดรังสีความโน้มถ่วงและมีการทดลองหลายครั้งทั่วโลกที่พยายามตรวจจับรังสีดังกล่าวโดยตรงรวมถึง LIGO ในสหรัฐอเมริกา นอกจากนี้ยังมีการทดลองตามพื้นที่หลายข้อเสนอ แต่ยังไม่ได้รับทุน

งานทางทฤษฎีมากมายในเรื่องนี้ใช้การจำลองเชิงตัวเลขขนาดใหญ่บนซูเปอร์คอมพิวเตอร์เพื่อคำนวณปริมาณที่สำคัญรวมถึงเหตุการณ์และขอบเขตอันชัดเจน เนื่องจากการแผ่รังสีความโน้มถ่วงทำให้หลุมดำที่คุณอธิบายจะหมุนวนอย่างช้า ๆ และจะรวมเข้าด้วยกันในที่สุด (รังสีความโน้มถ่วงนำพลังงานออกมาดังนั้นรัศมีการโคจรของพวกมันจะหดตัวลง) ในที่สุดพวกมันก็จะตกลง (asymptotically) ลงในสารละลาย Kerr หรือ Schwarzschild

มันเป็นสถานการณ์ที่ไม่น่าเป็นไปได้

ขอบฟ้าเหตุการณ์คือจุดที่ความเร็วของการโคจรเกินกว่า C (ความเร็วแสง)

สสารมีความสามารถเท่ากับหรือมากกว่า C ภายในเฟรม ดังนั้นวงโคจรที่เสถียรจึงไม่น่าจะเป็นไปได้เนื่องจากหลุมดำที่สองจะต้องเคลื่อนที่เร็วกว่า C ดังนั้นวงโคจรจึงไม่เสถียรและสลายตัวโดยธรรมชาติ

เราควรจะสามารถตรวจจับการเปลี่ยนแปลงความเร็วในวงโคจรของวัตถุที่อยู่นอกขอบฟ้าเหตุการณ์ในดิสก์สะสมมวลชนและขอบฟ้าเหตุการณ์ควรจะนูนเช่นกัน แต่ขึ้นอยู่กับจุดที่อยู่ในวงโคจรในปัจจุบัน หลุมดำหมุนวนอย่างใกล้ชิด

โปรดทราบว่าฉันไม่ได้ขึ้นอยู่กับรายละเอียดทั้งหมดของการลากเฟรมและหลุมดำอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องกับความแปลกประหลาดดังนั้นนี่เป็นเพียงการตรวจสอบลำดับแรกของหลักการดังนั้นจึงไม่น่าเป็นไปได้