Гипотетический вопрос, основанный на моем понимании, что два горизонта событий, которые пересекаются (касание), никогда не могут снова разделиться:
Представьте, что черная дыра солнечной массы в 1 миллиард (так что горизонт событий массивный и очень гравитационно слабый) движется со скоростью 0,9 с через пустое плоское межгалактическое пространство; А теперь представьте, что черная дыра с массой 1 млрд. Солнца движется при 0,9 ° С, но в совершенно противоположном направлении, так что они движутся примерно друг к другу. Траектории черных дыр, если принять во внимание все искажения пространства-времени, не находятся на прямом столкновении, но внешние края горизонтов событий просто «обрезают» друг друга, обычно перекрываются только на долю наносекунды, как эти два тела движутся с такими невероятно высокими скоростями и в противоположных направлениях друг к другу.
Итак, во-первых, я прав, думая, что если два горизонта событий перекрываются, они никогда не смогут «сойтись»?
Во-вторых, что случилось бы с этим невероятным количеством импульса друг друга черные дыры? Будет ли он просто мгновенно превращен в гравитационную энергию? Принимая во внимание, когда черные дыры обычно сливаются, это происходит очень медленно, поскольку черные дыры медленно смещаются все ближе и ближе друг к другу в течение миллионов лет, испуская гравитационную энергию, как это происходит, а не в доли наносекунды, как в этом случае.
И в-третьих, как это будет выглядеть? Будут ли горизонты событий оставаться достаточно сферическими, а излучаемая энергия просто безумной, или они растянутся и деформируются в своего рода длинный тонкий упругий горизонт событий, когда они проникают мимо друг друга, а затем со временем замедляются и возвращаются друг к другу?
Ответы:
У вас уже есть несколько хороших ответов, но я просто попытаюсь дать еще одно интуитивное решение о том, почему горизонты событий никогда не отделятся друг от друга, если они перекрывают друг друга: во-
первых, представьте пылинку, которая проникает в EH черной дыры , Я верю, что мы согласимся, что это пятнышко никогда не сможет избежать черной дыры, потому что ничто не может вернуться из-за горизонта событий.
Теперь представьте ту же пылинку, но внутри перекрывающихся частей EH двух черных дыр, проходящих друг через друга. Эта пылинка никогда не избежит ни одной из этих двух черных дыр, потому что она находится внутри их обоих. Если бы эти черные дыры смогли снова отделиться, пятнышко, пойманное между ними, очевидно, вырвалось бы хотя бы из одной черной дыры, после того как оказалось за ее горизонтом событий.
Поскольку этого не может быть, две черные дыры будут объединены с точки пересечения горизонтов событий, независимо от их скорости.
источник
Если горизонты событий когда-либо коснутся и станут одной сплошной поверхностью, их судьба будет решена - две черные дыры полностью сольются. Они никогда не смогут снова разделиться, несмотря ни на что.
Есть несколько возможных способов объяснить это с различной степенью строгости.
Интуитивное объяснение состоит в том, что скорость побега на горизонте событий равна скорости света. Но ничто не может двигаться так же быстро, как свет, даже черная дыра. Чтобы две черные дыры разошлись, части одной должны были бы «уйти» от другой или двигаться быстрее света, что невозможно.
РЕДАКТИРОВАТЬ : Еще одно интуитивное «объяснение» (иначе много волнений) - внутри горизонта событий, все траектории ведут к центру. Нет никакого возможного пути из любого места в пределах горизонта к внешней стороне. Как бы вы ни поворачивали, вы смотрите в центр. Как бы вы ни двигались, вы двигаетесь к центру. Если горизонты событий слились, чтобы черные дыры снова распались, их части должны были бы отойти «от центра» (или от одного из центров), что невозможно.
Все вышесказанное примерно так же «строго», как и «объяснение» общей теории относительности со стальными шариками на резиновом листе. Это просто метафора.
Более строго, посмотрите эту статью Стивена Хокинга:
Черные дыры в общей теории относительности
РЕДАКТИРОВАТЬ : горизонты событий на самом деле не "просто обрезать друг друга". Идеально сферические горизонты событий - это теоретическая абстракция (не вращающаяся черная дыра в пустой вселенной). В действительности, все, что находится рядом с ЧД, деформирует горизонт событий, который будет «тянуться» к этой массе. Если это небольшая масса, эффект незначителен.
Но если две черные дыры приближаются друг к другу, EH становятся яйцевидными, как будто пытаются коснуться друг друга. Если они достаточно близки, то в конечном итоге между ними образуется очень узкий мост, и EH сливаются. В этот момент полное слияние объявлено и будет проходить с абсолютной уверенностью, пока оно не завершится. Ничто не может остановить это.
Смотрите этот ответ:
Являются ли черные дыры сферическими при слиянии?
Получающаяся черная дыра после слияния будет чертовски крутиться, если столкновение будет не совсем фронтальным. Независимо от того, какую энергию нельзя вложить в спин, она, вероятно, будет излучаться в виде гравитационных волн (как уже указывали другие в комментариях к вашему вопросу).
источник