Может ли быть черная дыра в форме жирафа?

Мои рассуждения - скажем, камень приближается к черной дыре. По сути, он остановится вовремя для внешнего наблюдателя, когда он пройдет за горизонт событий, но, поскольку он также принесет с собой некоторую новую массу сам по себе, часть ее должна остановиться, прежде чем достичь горизонта событий, став новым краем горизонта событий.

Предполагая, что это правда, если бы я накормил черную дыру с одного направления, у нее должен был бы начать расти шип, верно? Используя ту же технику, вы сможете превратить черную дыру в жирафа, если захотите. Есть ли недостатки в моем будущем бизнес-плане?

Почему вы говорите, что масса останавливается, не достигнув горизонта событий?
Вы понимаете, что скала на самом деле пересекает горизонт за конечное собственное время, и горизонт никогда не изменит своей формы?
@NowIGetToLearnWhatAHeadIs, потому что с добавлением массы горных пород радиус горизонта событий должен увеличиться, не так ли? Кроме того, центр масс должен смещаться в сторону, откуда пришел камень.
О черных дырах в более высоких измерениях см. physics.stackexchange.com/q/292232/2451 .

Ответы (1)

Вы совершенно правы в том, что если мы бросим объект в черную дыру и будем смотреть, как он падает, мы увидим, как он застынет на горизонте событий. Но это замораживание происходит очень близко к горизонту событий. На самом деле так близко, что его едва различить с горизонта. Таким образом, бросание вещей в черную дыру создает лишь крошечное возмущение, и мы не могли использовать этот трюк, чтобы построить какую-либо форму, значительно отличающуюся от сферы.

Если мы рассмотрим простейший случай невращающейся черной дыры и бросим объект с большого расстояния, то скорость падающего объекта будет равна:

(1) в "=" ( 1 − р с р ) р с р с

Я обсуждал это раньше, в статье « Всегда ли объект будет падать в черную дыру с бесконечной скоростью?» , и позаимствовав график из этого поста, скорость как функция расстояния выглядит так:

Скорость

Обратите внимание, что:

  1. пик скорости падения примерно в три раза превышает радиус горизонта событий

  2. максимальная скорость примерно 0,385 с или около 115 , 000 км/сек

Интегрирование уравнения (1) для получения расстояния как функции времени довольно запутанно, но мы можем быстро вычислить огибающую. Если мы возьмем черную дыру солнечной массы, то горизонт событий будет около 3 км, поэтому максимальная скорость 9 км. Это означает, что падающий объект 9 км и движется вглубь на 115 , 000 км/сек, так что вы оцените, что он пересечет большую часть 6 км к горизонту событий довольно быстро. На самом деле, если я проведу быстрое и грязное численное интегрирование, я получу следующий график зависимости времени от расстояния:

Расстояние время

Падающий объект оказывается в пределах 1% от радиуса горизонта событий менее чем за миллисекунду.

Это проблема с вашей идеей. Хотя, строго говоря, мы никогда не видим, как объекты проходят через горизонт событий, они очень быстро приближаются к нему так близко, что удаленному наблюдателю кажется, что они слились с ним. Конечным результатом является то, что горизонт остается фактически сферическим, и мы не можем использовать вашу идею для создания интересных форм.

Это не просто теория, потому что мы действительно наблюдали слияние двух черных дыр в гравитационно-волновой обсерватории LIGO. Черные дыры вращались вокруг друг друга, не падая прямо навстречу друг другу, но даже в этом случае слияние было фактически завершено примерно через 150 мс - то есть после 150 мс слившийся объект был неотличим от одиночной сферической черной дыры, хотя технически двум черным дырам требуется бесконечное время для полного слияния.

Вместо того, чтобы кормить существующую черную дыру. Кажется, что должна быть возможность собрать воедино кучу материи одновременно (из определенной системы отсчета), чтобы на короткое мгновение совокупность материи образовала горизонт событий в форме жирафа, но затем все сразу схлопывается в сферу.
@Shufflepants: да, в этом случае горизонт событий зависит от времени, и его форма меняется со временем. Он осядет в шар, излучая гравитационные волны, и этот процесс происходит в миллисекундном масштабе времени.
И вдобавок, как видно, горизонты могут деформироваться и действительно деформируются за очень короткие промежутки времени (мсек). Они изучаются, но это непросто, большинство исследований представляют собой небольшие возмущения. При больших возмущениях приходится заниматься численной относительностью. Эти горизонты иногда называют динамическими горизонтами. ОТО говорит, что все волосы, которые могут быть излучены, будут излучаться, поэтому остаются только m, j и q. Понятно, что это должно произойти быстро, размеры не такие большие, может Кмс, а гравитационные изменения распространяются со скоростью O(c). Если бы мы могли видеть более высокий SNR, мы могли бы увидеть больше.
@JohnRennie Это первый раз, когда я вижу реальный, интуитивно понятный, хорошо объясненный ответ на этот вопрос. Браво! Является ли быстрый спуск причиной того, что «щебетание» LIGO не переходит снова на более низкие частоты после того, как кажется, что они приближаются к бесконечности, потому что волны выходят за пределы диапазона чувствительности детекторов?
Может ли быть черная дыра в форме жирафа?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v