Question hypothétique basée sur ma compréhension du fait que deux horizons d'événements qui se chevauchent ne peuvent plus jamais se séparer:
Imaginez un trou noir d'un milliard de masse solaire (donc l'horizon des événements est énorme et extrêmement faible) se déplace à une vitesse de 0,9 ° C dans un espace intergalactique plat et vide; Imaginons maintenant un trou noir identique d'un milliard de masse solaire se déplaçant à 0,9 ° C mais exactement dans le sens opposé, de sorte que les deux se dirigent approximativement l'un vers l'autre. Les chemins des trous noirs, une fois prise en compte de la distorsion spatio-temporelle, ne sont pas en collision directe, mais les bords les plus externes des horizons des événements se "coupent" les uns aux autres, ne se chevauchant d'ordinaire ces deux corps se déplacent à des vitesses incroyablement rapides et dans des directions opposées.
Alors, premièrement, ai-je raison de penser que, si deux horizons d'événements se chevauchent, ils ne peuvent jamais «se défaire»?
Deuxièmement, qu'adviendrait-il de cette incroyable quantité de mouvement des trous noirs? Est-ce que cela deviendrait juste instantanément transformé en énergie gravitationnelle? Gardant à l'esprit que lorsque les trous noirs fusionnent normalement, cela se produit très lentement, car les trous noirs se rapprochent de plus en plus au cours de millions d'années, émettant de l'énergie gravitationnelle lorsque cela se produit, donc pas en une fraction de nanoseconde comme dans le cas présent.
Et troisièmement, à quoi cela ressemblerait-il? Les horizons d’événement resteraient-ils assez sphériques et l’énergie rayonnée deviendrait-elle folle ou s’étireraient-ils pour se transformer en une sorte d’horizon d’événements élastiques longs et minces à mesure qu’ils se dépasseraient, puis se ralentiraient avec le temps et se ramèneraient?
Réponses:
Vous avez déjà obtenu de bonnes réponses, mais je vais simplement essayer de fournir une solution plus intuitive expliquant pourquoi les horizons des événements ne se séparent plus s'ils se chevauchent:
imaginons tout d'abord un grain de poussière qui pénètre à l'intérieur du trou noir . Je pense que nous conviendrons que cette particule ne pourra jamais échapper au trou noir, car rien ne peut revenir de l’horizon des événements.
Maintenant, imaginez le même grain de poussière, mais à l'intérieur des parties superposées de l'EH de deux trous noirs qui se croisent. Ce grain de poussière n'échappera jamais à aucun de ces deux trous noirs, car il se trouve à l'intérieur de l'EH des deux. Si ces trous noirs pouvaient se séparer à nouveau, la tache coincée entre eux échapperait évidemment à au moins un des trous noirs, après avoir été derrière son horizon d'événements.
Comme cela ne peut pas arriver, les deux trous noirs seront unis à partir du point où leurs horizons d'événements se chevauchent, quelle que soit leur vitesse.
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Si les horizons des événements se touchent et deviennent une seule et même surface continue, leur destin est scellé - les deux trous noirs se fondront complètement. Ils ne pourront jamais plus se séparer, quoi qu'il en soit.
Il y a plusieurs façons de l'expliquer, avec plus ou moins de rigueur.
Une explication intuitive est que la vitesse de sortie à l'horizon de l'événement est égale à la vitesse de la lumière. Mais rien ne peut bouger aussi vite que la lumière, pas même un trou noir. Pour que les deux trous noirs se séparent, des parties de l’un doivent «échapper» à l’autre ou se déplacer plus rapidement que la lumière, ce qui est impossible.
EDIT : Une autre "explication" intuitive (beaucoup de gestes) - dans l’horizon des événements, toutes les trajectoires mènent au centre. Il n'y a pas de chemin possible de n'importe où dans l'horizon vers l'extérieur. Quelle que soit la façon dont vous tournez, vous regardez au centre. Quelle que soit la façon dont vous vous déplacez, vous vous déplacez vers le centre. Si les horizons des événements ont été fusionnés, pour que les trous noirs se divisent à nouveau, il faudrait que certaines parties s’éloignent du centre (ou de l’un des centres), ce qui n’est pas possible.
Tout ce qui précède est à peu près aussi "rigoureux" que "l'explication" de la relativité générale avec des billes d'acier sur une feuille de caoutchouc. C'est juste une métaphore.
Plus rigoureusement, voir cet article de Stephen Hawking:
Les trous noirs de la relativité générale
EDIT : Les horizons des événements ne "se coupent pas vraiment les uns les autres". Les horizons d'événements parfaitement sphériques sont une abstraction théorique (un trou noir non rotatif dans un univers autrement vide). En réalité, tout ce qui se trouve à proximité d'un BH déformera l'horizon des événements, ce qui "atteindra" cette masse. Si c'est une petite masse, l'effet est négligeable.
Mais si deux trous noirs se rapprochent, les EH deviennent en forme d'oeuf, comme s'ils essayaient de se toucher. S'ils sont suffisamment proches, un pont très étroit finira par se former entre eux et les EH fusionneront. A ce moment, la fusion complète est décrétée et se déroulera avec une certitude absolue jusqu'à ce qu'elle soit complète. Rien ne peut l'arrêter.
Voir cette réponse:
Les trous noirs sont-ils sphériques lors de la fusion?
Le trou noir qui en résultera après la fusion produira beaucoup d’effets, si la collision n’est pas parfaitement frontale. Toute énergie qui ne peut pas être transformée en vrille va probablement être émise par des ondes gravitationnelles (comme d'autres l'ont déjà indiqué dans les commentaires de votre question).
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