क्या विलय के दौरान ब्लैक होल गोलाकार होते हैं?


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मैं ब्लैक होल के बारे में सोच रहा हूं, विशेष रूप से दो मर्ज से पहले अंतिम क्षणों के दौरान। मैं सोच रहा था कि क्या ब्लैक होल, या मुझे लगता है कि विशेष रूप से उनके घटना क्षितिज, हमेशा गोलाकार हैं। मुझे ऐसा लगता है कि दो मर्ज से पहले के क्षणों में, उनके संबंधित घटना क्षितिज को बढ़ाया जाएगा, कुछ इस तरह से कि कैसे चंद्रमा हमारे महासागर के ज्वार का कारण बनता है। मैंने एक (खराब) चित्र खींचा है जो मुझे लगता है कि वे दिख सकते हैं। ध्यान दें कि कैसे घटना क्षितिज आंतरिक पक्ष पर विलक्षणता के करीब हैं, इसका कारण यह है कि प्रत्येक ब्लैक होल से गुरुत्वाकर्षण विरोध में है। घटना क्षितिज बाहरी तरफ विलक्षणता से आगे हैं क्योंकि प्रत्येक ब्लैक होल से गुरुत्वाकर्षण ऊपर जोड़ता है। यहां छवि विवरण दर्ज करें


यदि कोई सटीक डुप्लिकेट नहीं है, तो खगोल विज्ञान
स्टीव लिंटन

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इस प्रश्न के साथ एक समस्या यह है कि, परिभाषा के अनुसार, एक ब्लैक होल एक ऐसी जगह है जहाँ अंतरिक्ष और समय काफी विकृत होते हैं और चीजें आम तौर पर जल्दी हो रही हैं। तो बस यह पूछना कि घटना क्षितिज एक विशेष क्षण में किस आकार का है, वास्तव में एक अच्छी तरह से परिभाषित प्रश्न नहीं है। यह परिभाषित करना कि एक ही समय में कौन सी घटनाएं घट रही हैं, पर्यवेक्षक के आधार पर कुछ हद तक मध्यस्थ प्रक्रिया है, जबकि "आकार" को परिभाषित करना सार्थक रूप से काफी अंतर ज्यामिति की आवश्यकता है। SXS सिमुलेशन ( black-holes.org ) एक प्रयास करता है और आप विवरण के लिए उनके कागजात पढ़ सकते हैं।
स्टीव लिंटन

जवाबों:


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अनुमान लगाने की जरूरत नहीं। इस क्षेत्र में ठोस शोध किए गए हैं। यहां तक ​​कि विकिपीडिया में भी कुछ जानकारी है:

जैसे-जैसे दो ब्लैक होल एक-दूसरे के पास आते हैं, एक 'डकबिल' आकार दो घटनाओं के प्रत्येक से दूसरे की ओर बढ़ता है। यह फैलाव लंबा और संकीर्ण होता है जब तक कि यह दूसरे ब्लैक होल से फलाव को पूरा नहीं करता है। इस समय पर इवेंट क्षितिज में बैठक बिंदु पर एक बहुत ही संकीर्ण एक्स-आकार होता है। प्रोट्रूशियंस को एक पतले धागे में खींचा जाता है। बैठक बिंदु एक मोटे तौर पर बेलनाकार कनेक्शन का विस्तार करता है जिसे एक पुल कहा जाता है।

https://en.wikipedia.org/wiki/Binary_black_hole#Shape

विलय के दौरान घटना क्षितिज के आकार की गणना के परिणाम दिखाती छवियों के साथ शोध पत्र हैं। यहाँ एक उदाहरण है:

यहां छवि विवरण दर्ज करें

उपरोक्त चित्र इस पेपर से लिया गया है:

बाइनरी ब्लैक होल इंस्पिरल्स में टॉरॉयडल होराइजन्स पर

हम दो ब्लैक होल के संख्यात्मक सिमुलेशन के लिए घटना क्षितिज की संरचना की जांच करते हैं जो एक अर्धवृत्ताकार कक्षा में शुरू होते हैं, प्रेरणादायक होते हैं, और अंत में विलय होते हैं। हम पाते हैं कि विलयित घटना क्षितिज के स्थानिक क्रॉस सेक्शन में गोलाकार टोपोलॉजी (हमारे संकल्प की सीमा तक) है, इस अपेक्षा के बावजूद कि समरूपता के अभाव में जेनेरिक बाइनरी ब्लैक होल विलय से एक घटना हो सकती है जिसका परिणाम क्षैतिज रूप से एक टॉरॉयडल क्रॉस होता है अनुभाग।


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+1 प्यारा चित्र। मैं सराहना करता हूं कि कैसे कोनों में xyz-axes बिल्कुल कुछ भी योगदान नहीं करते हैं।

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@ user28113 निर्देशांक कागज में वर्णित सिमुलेशन के संदर्भ में समझ में आता है। ये संख्यात्मक विश्लेषण के वास्तविक परिणाम हैं - घटना के "एक कलाकार की छाप" नहीं।
फ्लोरिन आंद्रेई

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@WhitePrime ब्लैक होल मूल रूप से शक्तिशाली रूप से विकृत स्पेसटाइम हैं। विलक्षणता पर हमारा गणित उड़ जाता है इसलिए इस बारे में ज्यादा बात करना व्यर्थ है। घटना क्षितिज वह सीमा है जहां चीजें कई मायनों में भिन्न होती हैं - लेकिन यह रेत में खींची गई रेखा नहीं है, न ही यह "ठोस वस्तु" है। यह भूमध्य रेखा की तरह अधिक है - आप जानते हैं कि यह वहां है, आप इसे माप सकते हैं और गणना कर सकते हैं, लेकिन "भूमध्य रेखा" कहने वाली जमीन पर कोई सफेद रेखा नहीं है। घटना क्षितिज का आकार रोटेशन, आस-पास के अन्य विशाल निकायों आदि से प्रभावित होता है। यह एक स्थैतिक, पृथक ब्लैक होल के लिए गोलाकार होगा।
फ्लोरिन आंद्रेई

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@HitePrime वे करते हैं, हाँ। लेकिन रबर की गेंदें केवल ऐसी चीजें नहीं हैं जो "डगमगाने" कर सकती हैं। स्पेसटाइम खुद ही डगमगा सकता है। एक चुंबकीय जाल में कण डगमगा सकते हैं। यदि स्थिति सही है तो संपूर्ण ब्रह्मांड लड़खड़ा सकते हैं। "वोबब्लिंग" का सीधा सा मतलब है कि एक बल है जो विकृति का विरोध करता है, और यह सिस्टम को प्रारंभिक बिंदु पर वापस लाता है, लेकिन यह ओवरशूट करता है और विपरीत दिशा में विकृत हो जाता है, और फिर इसे फिर से वापस लाया जाता है, आदि कई चीजें यह कर सकती हैं।
फ्लोरिन आंद्रेई

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वर्गाकार धुआँ बजता है । सीमा के लिए जिसे घटना क्षितिज कहा जाता है, यह बस अंतरिक्ष के एक क्षेत्र का सीमांकन है जिसके अंदर, हम बाहर की तरफ होने वाले किसी भी घटना के लिए "जब" असाइन नहीं कर सकते हैं। सामान वहां होता है, लेकिन हमें इसे देखने के लिए अनंत समय तक इंतजार करना होगा।
ड्रेको

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प्रश्न से इस LIGO ऑरेरी वीडियो में क्या सीखा जा सकता है, या कहा जा सकता है? हम वीडियो LIGO ऑरेरी देख सकते हैं (जो कि मन उड़ाने वाले केपलर ओरीरी IV से प्रेरित था )।

मैंने यहां स्क्रीन शॉट्स से एक छोटी, कम गुणवत्ता वाली जीआईएफ बनाई है, वीडियो बहुत अधिक दिलचस्प है।

यह सुनिश्चित करना मुश्किल है कि वास्तव में इस उत्तर में वर्णित के रूप में क्या दर्शाया गया है, लेकिन यह संभावना है कि सतह किसी घटना क्षितिज की तरह कम से कम कुछ दर्शाती है।

LIGO ऑरेरी

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