дві чорні діри, що обходять навколо себе в межах горизонту подій


11

Чи є якийсь аргумент проти цієї ситуації: дві чорні діри, одна в межах горизонту подій іншої, а система стабільна.

Мені це цікаво тим, що якщо це працює, ми могли б мати горизонт подій системи не у формі досконалої сфери. (Горизонт події, ймовірно, рухається по орбіті)


Ніякої підказки, але хлопчик, про який було б цікаво подумати. Невже будь-яка асиметрія розміром двох чорних дір не призведе до того, що інша споживає меншу?
geoffc

Дуже цікаве запитання, але чи не слід враховувати розмір чорних дір?
Aneek

Відповіді:


10

Всередині горизонту подій є дивне місце. Всередині простір-час у чорній дірі протікає до сингулярності швидше, ніж швидкість світла (як вимірюється поза чорної діри. Ефект полягає в тому, що будь-яка річ всередині чорної діри буде в кінцевій (і зазвичай короткій) кількості час закінчується в сингулярності.

Існують моделі злиття чорних дір, такі як відео з nasa . Потрібні суперкомп'ютери для вирішення рівнянь Ейнштейна чисельним шляхом.

Як я зазначив у коментарі, жодна стабільна орбіта не може існувати в 1,5 рази від радіуса горизонту події. Орбітальна швидкість знаходиться на цій відстані c (1,5 Шварцшильда); її також називають "фотонною сферою". У межах цього радіуса всі орбіти нестабільні. А випромінювання гравітаційних хвиль означає, що як дві чорні діри обертаються навколо однієї, вони втратять енергію, і тому їх орбіти будуть розпадатися. По мірі наближення чорних дір кругозір подій спотворюється та зливається у форму крапельки


3

дві чорні діри, одна в горизонті подій іншої

Положення неправильне. Такого не може бути. Те, що ви та я, зовнішні спостерігачі, розумієте як «чорну діру» - це насправді весь обсяг усередині горизонту подій. Це шматок простору, причинно відключеного від того, де ми зараз є.

Коли дві чорні діри зближуються досить близько, горизонти подій випинаються один на одного. Коли вони торкаються і стають єдиним горизонтом подій, процес злиття розпочався в силі (іноді це називається "зіткненням"). Єдиним можливим результатом на той момент є те, що дві БГ злиться і стануть єдиною, більшою чорною дірою.

Дивіться приклад для цього відео:

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

(зауважте: дві червоні сфери в кінці моделювання не мають фізичної реальності, будь ласка, ігноруйте їх)


Це технічний момент, але ваше обговорення "горизонтів подій" тут не точне. Горизонт подій є глобальною властивістю космічного часу. Ви можете вибрати послідовність просторових поверхонь (як це було зроблено у фільмі), де перетин горизонту подій на цих фрагментах буде зливатися, якщо робити їх послідовно, але це не те саме.
Цегла

1

Горизонт подій є глобальною властивістю космічного часу. У цьому випадку існує лише один горизонт подій. Щоб існували «дві» чорні діри, ми зазвичай маємо на увазі, що їхні видимі горизонти на якийсь час є окремими, і в кінцевому рахунку зливаються.

Окрім технічної уваги, в цьому є багато досліджень, тому що злиття чорних дір є ймовірним джерелом гравітаційного випромінювання, і в усьому світі є безліч експериментів, які намагаються безпосередньо виявити таке випромінювання, в тому числі LIGO у США. Також запропоновано декілька космічних експериментів, але наразі вони не фінансуються.

Багато теоретичних робіт з цього приводу використовують великі чисельні моделювання на суперкомп'ютерах для обчислення важливих величин, включаючи події та очевидні горизонти. Завдяки випромінюванню гравітаційного випромінювання чорні діри, які ви описуєте, повільно закручуються в спіраль і з часом зливаються повністю. (Гравітаційне випромінювання несе енергію, тому їх орбітальний радіус зменшиться.) Врешті вони оселяться (асимптотично) у розчин Керра чи Шварцшильда.


0

Це малоймовірний сценарій.

Горизонт події - це точка, коли орбітальна швидкість перевищує C (швидкість світла).

Матерія не здатна дорівнювати або перевищувати C в межах її кадру. Тому стабільна орбіта неправдоподібна, оскільки друга чорна діра повинна рухатися швидше, ніж С. Таким чином, орбіта за своєю суттю нестабільна і розпадається.

Ми повинні бути в змозі виявити зсув швидкості по орбітах об'єктів поза горизонтом події в накопичувальному диску, і горизонт подій також повинен мати випинання, але залежно від поточної точки на орбіті, яка може стати непомітно малою, ніж менша спіралі чорної діри все ближче і ближче.

Зауважте, що я не розбираюся в усіх деталях перетягування кадрів та інших дивних явищ, пов'язаних з чорною дірою, тому це лише вивчення перших порядків принципів, отже, малоймовірна, а не неможлива.


6
Орбітальна швидкість становить c при 1,5 Шварцшильді, його називають "сферою фотонів". У межах цього радіуса всі орбіти нестабільні.
Джеймс К

1
У цій відповіді багато неправильного, і багато міркувань. Наука про злиття БГ чудово зрозуміла - спекулювати не потрібно.
Флорін Андрій

@FlorinAndrei А прародитель значної частини цього часу вважає, що це здебільшого неправильно ... Хокінг змінив свої погляди.
араміс
Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.