Pergunta hipotética baseada no meu entendimento de que dois horizontes de eventos que se sobrepõem (toque) não podem mais se separar novamente:
Imagine que um buraco negro de 1 bilhão de massa solar (para que o horizonte de eventos seja maciço e muito gravitacionalmente fraco) esteja viajando a uma velocidade de 0,9 c através do espaço intergaláctico vazio; Agora imagine um buraco negro idêntico de 1 bilhão de massa solar viajando a 0,9c, mas exatamente na direção oposta, de modo que os dois estejam se aproximando um do outro. Os caminhos dos buracos negros, uma vez que todo o desvio do tempo espacial é levado em consideração, não estão em colisão direta, mas as bordas mais externas dos horizontes do evento apenas 'se prendem', normalmente se sobrepõem por uma fração de nanossegundo. esses dois corpos estão viajando em velocidades incrivelmente rápidas e em direções opostas um ao outro.
Então, primeiro, estou certo ao pensar que, se dois horizontes de eventos se sobrepõem, eles nunca podem "desfazer"?
Em segundo lugar, o que aconteceria com essa quantidade incrível de momento entre os buracos negros? Seria transformado instantaneamente em energia gravitacional? Tendo em mente que os buracos negros normalmente se fundem, isso acontece muito lentamente à medida que os buracos negros se aproximam cada vez mais ao longo de milhões de anos liberando energia gravitacional como isso acontece, portanto, não em uma fração de nanossegundo, como neste caso.
E terceiro, como isso seria? Os horizontes de eventos permaneceriam razoavelmente esféricos e a energia irradiada seria insana ou estenderiam-se e deformariam-se em um tipo de horizonte elástico de eventos longos e finos à medida que passam um pelo outro e, com o tempo, diminuem a velocidade e se ligam um ao outro?
Respostas:
Você já tem boas respostas, mas tentarei fornecer mais uma solução intuitiva sobre por que os horizontes dos eventos nunca se separam novamente se se sobrepõem:
primeiro, imagine um grão de poeira que entra no EH de um buraco negro . Acredito que concordaremos que essa mancha nunca pode escapar do buraco negro, porque nada pode voltar por trás do horizonte de eventos.
Agora, imagine o mesmo grão de poeira, mas dentro das partes sobrepostas do EH de dois buracos negros passando um pelo outro. Esse grão de poeira nunca escapará de nenhum desses dois buracos negros, porque está dentro do EH dos dois. Se esses buracos negros pudessem se separar novamente, a mancha capturada entre eles obviamente escaparia de pelo menos um dos buracos negros, depois de ficar atrás do horizonte de eventos.
Como isso não pode acontecer, os dois buracos negros serão unidos a partir do ponto em que seus horizontes de eventos se sobrepõem, independentemente da sua velocidade.
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Se os horizontes dos eventos tocarem e se tornarem uma superfície contínua, o destino deles será selado - os dois buracos negros se fundirão por completo. Eles nunca poderão se separar novamente, não importa o que aconteça.
Existem várias maneiras possíveis de explicá-lo, com diferentes graus de rigor.
Uma explicação intuitiva é que a velocidade de escape no horizonte de eventos é igual à velocidade da luz. Mas nada pode se mover tão rápido quanto a luz, nem mesmo um buraco negro. Para que os dois buracos negros se separem, partes de um precisam "escapar" do outro ou se mover mais rápido que a luz, o que é impossível.
EDIT : Outra "explicação" intuitiva (também conhecida como ondas de mão) - dentro do horizonte de eventos, todas as trajetórias levam ao centro. Não há caminho possível de qualquer lugar dentro do horizonte para o exterior. Seja qual for o caminho, você está olhando para o centro. Seja como for, você se move em direção ao centro. Se os horizontes do evento forem mesclados, para que os buracos negros se dividam novamente, partes deles precisarão se mover "para longe do centro" (ou para longe de um dos centros), o que não é possível.
Todos os itens acima são tão "rigorosos" quanto "explicando" a relatividade geral com esferas de aço em uma folha de borracha. É apenas metáfora.
Mais rigorosamente, veja este artigo de Stephen Hawking:
Buracos negros na relatividade geral
Edição : horizontes de eventos realmente não "apenas recortar". Os horizontes de eventos perfeitamente esféricos são uma abstração teórica (um buraco negro não rotativo em um universo vazio). Na realidade, qualquer coisa perto de uma BH irá deformar o horizonte de eventos, que "alcançará" essa massa. Se for uma massa pequena, o efeito é desprezível.
Mas se dois buracos negros se aproximam, os EHs ficam em forma de ovo, como se tentassem se tocar. Se estiverem perto o suficiente, eventualmente uma ponte muito estreita se formará no meio e os EHs se fundirão. Nesse momento, a fusão completa é decretada e procede com absoluta certeza até que seja concluída. Nada pode parar isso.
Veja esta resposta:
Os buracos negros são esféricos durante a fusão?
O buraco negro resultante após a fusão terá muitos giros, se a colisão não for perfeitamente frontal. Qualquer energia que não possa ser lançada em rotação, provavelmente será irradiada como ondas gravitacionais (como outros já indicaram nos comentários à sua pergunta).
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