dos agujeros negros orbitando entre sí dentro de su horizonte de eventos

¿Hay algún argumento en contra de esta situación ?: dos agujeros negros, uno dentro del horizonte de eventos del otro, y el sistema es estable.

Es interesante para mí porque si esto funciona, podríamos tener el horizonte de eventos del sistema sin la forma de una esfera perfecta. (El horizonte de eventos probablemente se movería con la órbita)

Dentro del horizonte de eventos hay un lugar extraño para estar. Dentro de un agujero negro, el espacio-tiempo fluye hacia la singularidad más rápido que la velocidad de la luz (medida desde fuera del agujero negro. El efecto es que cualquier cosa dentro de un agujero negro lo hará, en una cantidad finita (y generalmente corta) de tiempo terminan en la singularidad.

Existen modelos de fusión de agujeros negros, como el video de la NASA . Requiere supercomputadoras para resolver las ecuaciones de Einstein numéricamente.

Como señalé en un comentario, no puede existir una órbita estable dentro de 1,5 veces el radio del horizonte de eventos. La velocidad orbital es c a esa distancia (1.5 Schwarzschild); También se llama la "esfera de fotones". Dentro de ese radio todas las órbitas son inestables. Y la radiación de las ondas de gravitación significa que a medida que dos agujeros negros orbitan entre sí, perderán energía y sus órbitas se desintegrarán. A medida que se acercan los agujeros negros, los horizontes de eventos se distorsionan y se funden en una forma de gota.

dos agujeros negros, uno dentro del horizonte de eventos del otro

La premisa está mal. No puede haber tal cosa. Lo que tú y yo, observadores externos, entendemos que es un "agujero negro" es en realidad todo el volumen dentro del horizonte de eventos. Es una porción del espacio-tiempo causalmente desconectada de donde estamos ahora.

Cuando dos agujeros negros se acercan lo suficiente, los horizontes de eventos se abultan uno hacia el otro. Cuando se tocan y se convierten en un horizonte de eventos único, el proceso de fusión ha comenzado a regir (a veces esto se llama "colisión"). El único resultado posible en ese punto es que los dos BH se fusionen y se conviertan en un solo agujero negro más grande.

Vea este video para ver un ejemplo:

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

(nota: las dos esferas rojas al final de la simulación no tienen realidad física, ignórelas)

El horizonte de eventos es una propiedad global del espacio-tiempo. Solo hay un horizonte de eventos en este caso. Para que haya "dos" agujeros negros, generalmente queremos decir que sus horizontes aparentes están separados en algún momento y finalmente se fusionan.

Dejando a un lado este tecnicismo, hay un montón de investigación en esto porque las fusiones de agujeros negros son una fuente probable de radiación gravitacional, y hay múltiples experimentos en todo el mundo que intentan detectar directamente dicha radiación, incluido LIGO en los EE. UU. También hay varios experimentos basados ​​en el espacio propuestos pero no financiados actualmente.

Gran parte del trabajo teórico en esto consiste en utilizar grandes simulaciones numéricas en supercomputadoras para calcular cantidades importantes, incluidos eventos y horizontes aparentes. Debido a la emisión de radiación gravitacional, los agujeros negros que describas lentamente irán en espiral y eventualmente se fusionarán por completo. (La radiación gravitacional transporta energía, por lo que su radio orbital se reducirá). Con el tiempo, se asentarán (asintóticamente) en una solución Kerr o Schwarzschild.

Es un escenario poco probable.

El horizonte de eventos es el punto donde la velocidad orbital excede C (la velocidad de la luz).

La materia es incapaz de igualar o exceder C dentro de su marco. Por lo tanto, una órbita estable no es plausible, ya que el segundo agujero negro necesitaría moverse más rápido que C. Por lo tanto, la órbita es inherentemente inestable y está en descomposición.

Deberíamos poder detectar un cambio de velocidad en las órbitas de los objetos fuera del horizonte de sucesos en el disco de acreción, y el horizonte de sucesos también debería tener una protuberancia, pero dependiendo del punto actual en órbita, eso puede llegar a ser indetectablemente pequeño a medida que los más pequeños agujero negro espirales cada vez más cerca.

Tenga en cuenta que no estoy al tanto de todos los detalles del arrastre de cuadros y otras rarezas relacionadas con los agujeros negros, por lo que este es solo un examen de primer orden de los principios, por lo tanto, inverosímil en lugar de imposible.