dua lubang hitam yang saling mengorbit dalam cakrawala acara mereka

11

Apakah ada argumen yang menentang situasi ini: dua lubang hitam, satu di dalam horizon peristiwa yang lain, dan sistem stabil.

Sangat menarik bagi saya karena jika ini berhasil, kita bisa memiliki horizon peristiwa sistem tidak dalam bentuk bola yang sempurna. (Cakrawala peristiwa mungkin akan bergerak dengan orbit)


sumber
Tidak tahu, tapi anak laki-laki yang akan menarik untuk dipikirkan. Bukankah asimetri dalam ukuran dua lubang hitam menyebabkan yang lain mengkonsumsi yang lebih kecil?
geoffc
Sebuah pertanyaan yang sangat menarik, tetapi bukankah seharusnya ukuran lubang hitam diperhitungkan?
Aneek

Jawaban:

10

Di dalam horizon acara adalah tempat yang aneh. Di dalam black-hole ruang-waktu mengalir ke arah singularitas lebih cepat daripada kecepatan cahaya (seperti yang diukur dari luar black-hole. Efeknya adalah segala hal di dalam black hole akan, dalam jumlah terbatas (dan biasanya pendek) waktu berakhir di singularitas.

Model penggabungan lubang hitam ada seperti video dari nasa . Ini membutuhkan super-komputer untuk menyelesaikan persamaan Einstein secara numerik.

Seperti yang saya catat dalam komentar, tidak ada orbit stabil yang bisa ada dalam 1,5 kali radius horizon peristiwa. Kecepatan orbital adalah c pada jarak itu (1,5 Schwarzschild); itu juga disebut "bola foton". Dalam radius itu semua orbit tidak stabil. Dan radiasi gelombang gravitasi berarti bahwa ketika dua lubang hitam saling mengorbit, mereka akan kehilangan energi, sehingga orbitnya akan membusuk. Saat lubang hitam mendekat, horizon peristiwa terdistorsi, dan bergabung menjadi bentuk tetesan

James K
sumber
3

dua lubang hitam, satu di cakrawala acara yang lain

Premisnya salah. Tidak mungkin ada hal seperti itu. Apa yang Anda dan saya, pengamat eksternal, pahami sebagai "lubang hitam" sebenarnya adalah seluruh volume di dalam cakrawala peristiwa. Itu adalah sepotong ruangwaktu yang secara kausal terputus dari tempat kita berada sekarang.

Ketika dua lubang hitam saling berdekatan, cakrawala peristiwa saling membentur. Ketika mereka menyentuh dan menjadi cakrawala peristiwa tunggal, proses merger telah mulai berlaku (kadang-kadang ini disebut "tabrakan"). Satu-satunya hasil yang mungkin pada titik itu adalah bahwa dua BH akan bergabung dan menjadi lubang hitam tunggal yang lebih besar.

Lihat video ini sebagai contoh:

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

(catatan: dua bola merah di akhir simulasi tidak memiliki realitas fisik, abaikan saja)

Florin Andrei
sumber
Ini poin teknis, tetapi diskusi Anda tentang "horizon acara" di sini tidak tepat. Cakrawala acara adalah properti global ruangwaktu. Anda dapat memilih urutan permukaan seperti ruang angkasa (seperti yang dilakukan dalam film) di mana persimpangan horizon peristiwa pada irisan tersebut akan tampak bergabung ketika diambil secara berurutan, tetapi itu tidak sama.
Brick
1

Cakrawala acara adalah properti global ruangwaktu. Hanya ada satu horizon peristiwa dalam kasus ini. Agar ada "dua" lubang hitam, biasanya kita berarti bahwa cakrawala yang tampak terpisah pada suatu waktu, dan akhirnya bergabung.

Di samping teknis ini, ada banyak penelitian dalam hal ini karena merger lubang hitam kemungkinan merupakan sumber radiasi gravitasi, dan ada beberapa percobaan di seluruh dunia yang mencoba mendeteksi secara langsung radiasi semacam itu, termasuk LIGO di AS. Ada juga beberapa eksperimen berbasis ruang yang diusulkan tetapi saat ini tidak didanai.

Banyak pekerjaan teoretis dalam hal ini menggunakan simulasi numerik besar pada superkomputer untuk menghitung kuantitas penting, termasuk horizon peristiwa dan nampak. Karena emisi radiasi gravitasi, lubang hitam yang Anda gambarkan akan perlahan-lahan berputar dan akhirnya akan bergabung sepenuhnya. (Radiasi gravitasi membawa energi, sehingga jari-jari orbitnya akan menyusut.) Akhirnya mereka akan mengendap (asimtotik) menjadi solusi Kerr atau Schwarzschild.

Bata
sumber
0

Ini adalah skenario yang tidak mungkin.

Cakrawala peristiwa adalah titik di mana kecepatan orbital melebihi C (kecepatan cahaya).

Materi tidak mampu menyamakan atau melebihi C dalam bingkai. Oleh karena itu, orbit yang stabil tidak masuk akal, karena lubang hitam kedua harus bergerak lebih cepat dari C. Dengan demikian, orbitnya secara inheren tidak stabil, dan membusuk.

Kita harus dapat mendeteksi pergeseran kecepatan dalam orbit objek di luar cakrawala peristiwa di cakram akresi, dan cakrawala peristiwa juga harus memiliki tonjolan, tetapi tergantung pada tempat saat ini di orbit, yang mungkin menjadi sangat kecil seperti kecil. spiral lubang hitam semakin dekat.

Perhatikan bahwa saya tidak mengetahui semua detail seret bingkai dan keanehan terkait lubang hitam lainnya, jadi ini hanya pemeriksaan urutan pertama dari prinsip-prinsip tersebut, karenanya tidak masuk akal dan bukan tidak mungkin.

aramis
sumber
6
Kecepatan orbital adalah c pada 1,5 Schwarzschild, yang disebut "bola foton". Dalam radius itu semua orbit tidak stabil.
James K
1
Ada banyak yang salah dengan jawaban ini, dan ada banyak spekulasi. Ilmu merger BH dipahami dengan baik - tidak perlu berspekulasi.
Florin Andrei
@FlorinAndrei Dan leluhur dari sebagian besar sekarang berpikir itu sebagian besar salah ... Hawking telah mengubah pandangannya.
aramis