He estado pensando en los agujeros negros, específicamente durante los últimos momentos antes de que dos se fusionen. Me pregunto si los agujeros negros, o supongo más específicamente sus horizontes de eventos, son siempre esféricos. Me parece que en los momentos antes de que dos se fusionen, sus respectivos horizontes de eventos se estirarán, algo así como la Luna causa las mareas de nuestro océano. He dibujado un diagrama (pobre) de cómo creo que se verán. Observe cómo los horizontes de eventos están más cerca de la singularidad en el lado interno, esto se debe a que la gravedad de cada agujero negro está en oposición. Los horizontes de eventos están más lejos de la singularidad en el lado externo porque la gravedad de cada agujero negro se suma.
¿Los agujeros negros son esféricos durante la fusión?
Respuestas:
No hay necesidad de adivinar. Hay una sólida investigación realizada en este campo. Incluso Wikipedia tiene alguna información:
A medida que dos agujeros negros se acercan, una forma de 'pico de pato' sobresale de cada uno de los dos horizontes de eventos hacia el otro. Esta protuberancia se extiende más y más estrecha hasta que se encuentra con la protuberancia del otro agujero negro. En este momento, el horizonte de eventos tiene una forma de X muy estrecha en el punto de encuentro. Las protuberancias se extienden en un hilo delgado. El punto de encuentro se expande a una conexión aproximadamente cilíndrica llamada puente.
https://en.wikipedia.org/wiki/Binary_black_hole#Shape
Hay trabajos de investigación con imágenes que muestran los resultados de los cálculos de la forma de los horizontes de eventos durante la fusión. Aquí hay un ejemplo:
La imagen de arriba está tomada de este documento:
Sobre horizontes toroidales en espirales binarias de agujeros negros
Examinamos la estructura del horizonte de eventos para simulaciones numéricas de dos agujeros negros que comienzan en una órbita cuasicircular, inspiral y finalmente se fusionan. Encontramos que la sección transversal espacial del horizonte de eventos fusionados tiene una topología esférica (hasta el límite de nuestra resolución), a pesar de la expectativa de que las fusiones binarias genéricas de agujeros negros en ausencia de simetrías deberían dar como resultado un horizonte de eventos que brevemente tenga una cruz toroidal sección.
De la pregunta ¿Qué se puede aprender o señalar en este video de LIGO Orrery? podemos ver el video LIGO Orrery (que se inspiró en el alucinante Kepler Orrery IV ).
He hecho un pequeño GIF de baja calidad a partir de capturas de pantalla aquí, el video es mucho más interesante.
Ha sido difícil estar seguro de qué se representa exactamente como se menciona en esta respuesta, pero es probable que las superficies representen algo al menos un poco como un horizonte de eventos.
