deux trous noirs en orbite autour de leur horizon d'événements

Y a-t-il un argument contre cette situation: deux trous noirs, l'un dans l'horizon des événements de l'autre, et le système est stable.

C'est intéressant pour moi parce que si cela fonctionne, nous pourrions avoir l'horizon des événements du système pas sous la forme d'une sphère parfaite. (L'horizon des événements se déplacerait probablement avec l'orbite)

À l'intérieur de l'horizon des événements est un endroit étrange. À l'intérieur d'un espace-temps de trou noir coule vers la singularité plus rapidement que la vitesse de la lumière (mesurée depuis l'extérieur du trou noir. L'effet est que toute chose à l'intérieur d'un trou noir sera, en quantité finie (et généralement courte) du temps se retrouvent à la singularité.

Il existe des modèles de fusion des trous noirs, tels que des vidéos de la nasa . Il nécessite des super-ordinateurs pour résoudre numériquement les équations d'Einstein.

Comme je l'ai noté dans un commentaire, aucune orbite stable ne peut exister dans un rayon de 1,5 fois le rayon de l'horizon des événements. La vitesse orbitale est c à cette distance (1,5 Schwarzschild); on l'appelle aussi "sphère de photons". Dans ce rayon, toutes les orbites sont instables. Et le rayonnement des ondes de gravitation signifie que lorsque deux trous noirs orbiteront, ils perdront de l'énergie, et donc leurs orbites se décomposeront. À l'approche des trous noirs, les horizons des événements sont déformés et fusionnent en une forme de gouttelette

deux trous noirs, l'un dans l'horizon des événements de l'autre

La prémisse est fausse. Il ne peut rien y avoir. Ce que vous et moi, observateurs externes, comprenez être un «trou noir» est en fait tout le volume à l'intérieur de l'horizon des événements. C'est un morceau d'espace-temps déconnecté causalement de l'endroit où nous en sommes maintenant.

Lorsque deux trous noirs se rapprochent suffisamment, les horizons de l'événement se gonflent l'un vers l'autre. Lorsqu'ils se touchent et deviennent un horizon événementiel unique, le processus de fusion a commencé en force (on parle parfois de «collision»). Le seul résultat possible à ce stade est que les deux BH fusionneront et deviendront un seul trou noir plus grand.

Voir cette vidéo pour un exemple:

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

(note: les deux sphères rouges à la fin de la simulation n'ont pas de réalité physique, veuillez les ignorer)

L'horizon des événements est une propriété globale de l'espace-temps. Il n'y a qu'un seul horizon d'événement dans ce cas. Pour qu'il y ait "deux" trous noirs, nous voulons généralement dire que leur horizons apparents sont séparés à un moment donné et finalement se confondent.

Mis à part cette technicité, il y a une tonne de recherches à ce sujet parce que les fusions de trous noirs sont une source probable de rayonnement gravitationnel, et il existe de nombreuses expériences dans le monde qui tentent de détecter directement un tel rayonnement, y compris LIGO aux États-Unis. Plusieurs expériences spatiales sont également proposées mais non actuellement financées.

Une grande partie du travail théorique dans ce domaine consiste à utiliser de grandes simulations numériques sur des superordinateurs pour calculer des quantités importantes, y compris des événements et des horizons apparents. En raison de l'émission de rayonnement gravitationnel, les trous noirs que vous décrivez vont lentement en spirale et finiront par fusionner complètement. (Le rayonnement gravitationnel emporte l'énergie, de sorte que leur rayon orbital se rétrécira.) Finalement, ils s'installeront (asymptotiquement) dans une solution de Kerr ou de Schwarzschild.

C'est un scénario peu probable.

L'horizon des événements est le point où la vitesse orbitale dépasse C (la vitesse de la lumière).

La matière est incapable d'égaler ou de dépasser C dans son cadre. Par conséquent, une orbite stable est invraisemblable, car le deuxième trou noir devrait se déplacer plus rapidement que C. Ainsi, l'orbite est intrinsèquement instable et en décomposition.

Nous devrions être en mesure de détecter un changement de vitesse dans les orbites d'objets en dehors de l'horizon des événements dans le disque d'accrétion, et l'horizon des événements devrait également avoir un renflement, mais en fonction de la tache actuelle en orbite, qui peut devenir indétectablement petit comme le plus petit le trou noir s'enroule de plus en plus.

Notez que je ne suis pas sur tous les détails de la traînée de trame et d'autres bizarreries liées au trou noir, donc ce n'est qu'un examen de premier ordre des principes, donc invraisemblable plutôt qu'impossible.