两个黑洞在其事件视界内相互环绕


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是否有反对这种情况的论点:两个黑洞,一个在另一个事件的视界内,并且系统稳定。

对我而言,这很有趣,因为如果这可行,那么我们的系统事件视界就不会达到理想球体的形状。(事件视界可能会随着轨道移动)


没有任何线索,但是男孩会很有趣。两个黑洞的大小不对称会不会导致另一个消耗较小的洞?
geoffc

一个非常有趣的问题,但是不应该考虑黑洞的大小吗?
阿尼克(Aneek)

Answers:


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在事件范围内是一个奇怪的地方。在黑洞内部,时空流向奇点的速度快于光速(从黑洞外部测量)。结果是,黑洞内部的任何事物都会以有限的量(通常较短)的时间最终以奇点结束。

存在合并黑洞的模型,例如来自美国国家航空航天局的视频。它需要超级计算机以数值方式解决爱因斯坦方程。

正如我在评论中指出的那样,在事件视界半径的1.5倍之内,不可能存在稳定的轨道。在该距离处的轨道速度为c(1.5 Schwarzschild);它也被称为“光子球”。在该半径内,所有轨道都是不稳定的。引力波的辐射意味着两个黑洞彼此绕轨道运行时,它们将失去能量,因此它们的轨道将衰减。随着黑洞的临近,事件视界将扭曲并融合为液滴形状


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两个黑洞,一个在另一个事件的视界内

前提是错误的。不可能有这样的事情。您和我(外部观察者)所理解的是一个“黑洞”,实际上是事件范围内的整个体积。这是一整段时空因果关系,与我们现在所在的地方断开了联系。

当两个黑洞足够靠近时,事件视界就会相互凸出。当他们接触并成为单个事件的视野时,合并过程已经开始生效(有时被称为“冲突”)。此时唯一可能的结果是两个BH将合并并成为一个更大的黑洞。

观看此视频以获取示例:

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

(注意:模拟结束时的两个红色球体没有物理现实,请忽略它们)


这是一个技术要点,但是您在此处对“事件视界”的讨论并不精确。事件范围是时空的全局属性。您可以选择一系列类似空间的表面(就像在电影中一样),当按顺序进行拍摄时,这些切片上的事件视线的相交点似乎会合并,但这并不相同。
砖2015年

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事件范围是时空的全局属性。在这种情况下,只有一个事件范围。为了有“两个”黑洞,我们通常是指它们的视界在某些时候是分开的,并最终合并。

除了这种技术性之外,还有很多研究是因为黑洞合并可能是引力辐射的来源,并且全世界有多个尝试直接检测这种辐射的实验,包括美国的LIGO。还提出了一些空基实验,但目前尚未资助。

这方面的许多理论工作都是在超级计算机上使用大型数值模拟来计算重要的数量,包括事件和视界。由于引力辐射的发射,您描述的黑洞将缓慢进入螺旋状,并最终完全融合。(引力辐射带走了能量,因此它们的轨道半径会缩小。)最终,它们将(渐近地)沉降成Kerr或Schwarzschild解。


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这是不可能的情况。

事件视界是轨道速度超过C(光速)的点。

物质在其范围内不能等于或超过C。因此,一个稳定的轨道是不可信的,因为第二个黑洞的移动需要比C快。因此,该轨道固有地是不稳定的,并且正在衰减。

我们应该能够检测到吸积盘中事件视界之外的物体的轨道上的速度变化,并且事件视界也应该有一个凸起,但是取决于轨道上的当前点,它可能变得不可察觉地变小。黑洞越来越近地盘旋。

请注意,我并没有掌握所有有关拖帧和其他与黑洞相关的怪异现象的详细信息,因此,这只是对原理的一次检验,因此是不可行的,而不是不可能的。


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轨道速度在1.5 Schwarzschild(它称为“光子球”)处为c。在该半径内,所有轨道都是不稳定的。
James K

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这个答案有很多错误,并且有很多猜测。BH合并的科学已广为人知-无需推测。
Florin Andrei 2015年

@FlorinAndrei而且其中很多的祖先现在都认为这主要是错误的……霍金改变了他的看法。
aramis 2015年
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