Может ли материя покинуть горизонт событий во время слияния черных дыр?

21st November 2017, Илья Хель 25

Как только вы попадете в горизонт событий черной дыры, вы уже никогда его не покинете. Не существует скорости, которую можно было бы набрать, даже скорость света, чтобы она позволила вам выйти. Но в общей теории относительности пространство искривляется в присутствии массы и энергии, и слияние черных дыр — один из самых экстремальных сценариев такого искривления. Существует ли какой-нибудь способ попасть в черную дыру, пересечь горизонт событий и затем покинуть его, когда горизонт событий окажется искривленным под действием массивного слияния?

Когда сливаются две черные дыры, может ли материя, находящаяся в пределах горизонта событий одной черной дыры, сбежать? Может ли они взять и мигрировать к другой (более массивной черной дыре)? Как насчет выхода за пределы обоих горизонтов?

Эта идея безусловно безумна. Но достаточно ли она безумна, чтобы сработать? Ответить на этот вопрос нам поможет физик Итан Зигель.

Когда достаточно массивная звезда прекращает свое существование, либо когда два достаточно массивных звездных остатка сливаются, может образоваться черная дыра с горизонтом событий, пропорциональным ее массе, и диском аккреции, в котором закручивается окружающая черную дыру материя


Черная дыра, как правило, формируется в процессе коллапса ядра массивной звезды, либо после взрыва сверхновой звезды, либо слияния нейтронных звезд, либо в процессе прямого коллапса. Насколько нам известно, каждая черная дыра образуется из материи, которая когда-либо была частью звезды, поэтому во многих отношениях черные дыры являются окончательными останками звезд. Некоторые черные дыры образуются изолированно; другие становятся частью двойной системы. Со временем черные дыры могут не только закручиваться по спирали и сливаться, но и поглощать другое вещество, попадающее в горизонт событий.

В черной дыре Шварцшильда падение внутрь приводит к сингулярности и темноте. Независимо от того, в каком направлении вы путешествуете, как ускоряетесь и так далее, пересечение горизонта событий означает неизбежное столкновение с сингулярностью

Когда что-либо пересекает горизонт событий черной дыры снаружи, оно обречено. За считанные секунды объект достигнет сингулярности в центре черной дыры: точки для невращающейся черной дыры и кольца для вращающейся. Сама черная дыра не помнит, какие частицы упали в нее или каково их квантовое состояние. Вместо этого все, что останется, с точки зрения информации — это общая масса, заряд и угловой момент черной дыры.

В последний этап, предваряющий слияние, пространство-время, окружающее черную дыру, будет нарушено, поскольку материя будет продолжать падать в обе черные дыры из окружающей среды. Ни в коем случае не стоит считать, что что-то сможет сбежать изнутри горизонта событий

Таким образом, можно представить сценарий, по которому вещество попадает в черную дыру во время заключительных стадий слияния, когда одна черная дыра вот-вот соединится с другой. Поскольку черные дыры всегда должны иметь диски аккреции, а в межзвездной среде постоянно летает вещество, горизонт событий постоянно будут пересекать частицы. Здесь все просто, поэтому давайте рассмотрим частицу, которая попала в горизонт событий до финальных моментов слияния.

Может ли она теоретически сбежать? Может ли «перепрыгнуть» с одной черной дыры на другую? Давайте рассмотрим ситуацию с точки зрения пространства-времени.

Компьютерное моделирование двух сливающихся черных дыр и искривлений пространства-времени, ими вызванных. Хотя гравитационные волны испускаются постоянно, само вещество не может убежать

Когда две черные дыры сливаются, они делают это после долгого периода закручивания по спирали, в процессе которого энергия излучается в виде гравитационных волн. До самых финальных моментов до слияния энергия испускается и улетает прочь. Но это не может приводить к тому, что горизонт событий или даже черная дыра сжимались; вместо этого энергия приходит из пространства-времени в центре масс, которое деформируется сильнее и сильнее. С таким успехом можно было бы украсть энергию у планеты Меркурий; она стала бы вращаться ближе к Солнцу, но ее свойства (или свойства Солнца) никак бы не изменились.

Однако, когда наступают последние моменты слияния, горизонты событий двух черных дыр деформируются гравитационным присутствием друг друга. К счастью, релятивисты уже численно рассчитали, как слияние влияет на горизонты событий, и это впечатляюще информативно.

Несмотря на то, что до 5% общей массы черных дыр до слияния может быть излучено в виде гравитационных волн, горизонт событий никогда не сокращается. Важно то, что если взять две черные дыры равной массы, их горизонты событий будут занимать определенный объем пространства. Если объединить их с созданием черной дыры удвоенной массы, объем пространства, занимаемый горизонтом, будет в четыре раза больше изначального объема объединенных черных дыр. Масса черных дыр прямо пропорциональна их радиусу, но объем пропорционален кубу радиуса.

Хотя мы обнаружили много черных дыр, радиус каждого из горизонтов событий прямо пропорционален массе дыры, и так всегда. Удвойте массу, удвойте радиус, но площадь увеличится в четыре раза, а объем — в восемь

Оказывается, даже если вы будет удерживать частицу в максимально неподвижном состоянии внутри черной дыры и она будет максимально медленно падать по направлению к сингулярности, у нее нет никакого способа выбраться. Общий объем совмещенных горизонтов событий во время слияния черных дыр увеличивается, и независимо от того, какова траектория частицы, пересекающей горизонт событий, она обречена быть проглоченной объединенной сингулярностью обеих черных дыр.

Во многих сценариях астрофизики появляются выбросы, когда материя из объекта убегает во время катаклизма. Но в случае слияния черных дыр все, что внутри, остается внутри; большая часть того, что было снаружи, засасывается, и лишь немногое из того, что было снаружи, может сбежать. Попадая в черную дыру, вы обречены. И еще одна черная дыра не изменит баланс сил.

25 комментариев Оставить свой

  1. Lesnik

    Ответ: да, может. Доказательство - материя = энергия = материя, по ОТО. Энергия (материя) излучается в виде гравитационных волн в процессе слияния ЧД. Ч.Т.Д.

    • Alexer

      Lesnik, С чего вы взяли, что энергия излучается из внутренностей черной дыры, а не снаружи? Ваши утверждения просто фантазии.

      • DimRex

        Alexer, хорошо .но нет полноты .. излучается ..цикл по Геному физика Кравченко .
        Геном = первая ветка И вторая ..на вторая =Мы живем .первая мало кто Знает . Первая ГОЛОВА .вторая =ТЕЛО .
        0+ДА+НЕТ +ИЛИ
        ИЛИДА +ИЛИНЕТ +ИЛИИЛИ+ Время ( классика софизма у Кравченко =вместо Время =Дырка =физика Место Ничто как структура симбиот от Примитива Объема в Объеме )

    • DimRex

      Lesnik, Мрак ! В Греческом Зале в Греческом Зале https://www.youtube.com/watch?v=VPXUE1lTi9Q
      Материя =Энергия ..
      Ну Энергия .. И что Энергия сама себя вздрачивать Будет ..
      Это не ручная технология Связи ОТО с Ментальным Оператором =РУКА ..
      Это физика .
      Основа Физика РАЗНОСТЬ .. Есть .Энергия ..То в Разности Другая Разность ..генерация по Упаковка и распаковка Энергия .
      Что в Школе не учили ..Что Разность у нас Строится на ПАЛКА И ДЫРКА
      Дырка в Физика Материя ..а ПАЛКА ??? .А Палка Тоже Дырчастая Палка .. Так что -Ли Умник ..
      простое не понимаете А Бред Научный комментируете ..гоморядным Бредом .
      Дырка =ЧЕГО .
      Даже система отсчета нет ..система отсчета =Начало Отсчета = начало Отсчета =физика Доструктура ..в Ней в Этой физика ..есть Понятие =начало Отсчета ..и начало Отсчета ведут ИЗ + Большего к Меньшему .
      То есть ..От Дырки ..так как Она = комплимент =Доминант физика Место НИЧТО .
      Вот =Это =Имя Имеет Абсолют ..А Абсолют = как Вместилище =Энергии и всех Остальных участников ..Его Этот Абсолют ..называют по Аналогии с поля =Эвклида = МАТРИКС = МАМА = РОждающающая и вскармливающая .
      Но Это не полнота ..Абсолют не имеет в себе простоты =Примитива
      Дырка как Точка ..не иМеет Мерности .. Для Её Обслуживания =Дырка ..Нужна Палка в Трех Лицах Операторов (Лица).
      А Палка ..Это Примитив из Объема НИЧТО .. А вот Объем Ничто =Это суб-Доминант в Физика Место НИЧТО . Место + Объем НИЧТО =Есть ДВА в ОДНОМ ..
      И Это разное называется Физика До структура ..в которой физика Структура в Лицах Плавает как меньшее в Большем

  2. Kvazar666

    На сколько мне известно, гравитация непосредственно не влияет на фотоны света, а только на пространство-время по которому и движется фотон, искажение траектории как результат искажения пространства и гравитационное красное смещение как результат замедления времени. Следовательно, чтобы гарантировано запереть фотон свет в ЧДыре, нужно чтобы пространство за горизонтом была свернуто в бублик, в противном случае нет никаких оснований считать горизонт событий непреодолимой ношей.

  3. soso

    " Сама черная дыра не помнит, какие частицы упали в нее или каково их квантовое состояние."

    Бедняжка страдает болезнью Альцгеймера?

  4. RiotMakeR

    фантастики пересмотрелись

  5. bangi

    Канал гика, помешанного на технологиях, гаджетах, и все что с этим связано.
    http://goo.gl/Vg9dQZ

  6. 89377111320

    Я тут

  7. aleksandri

    Они до сих пор не знают устройство чёрных дыр одни догадки,мир непостижим для человека и мы никогда не поймам как все устроено,до сих пор не могут объединить квант мех с ото ,придумали какие-то параллельные вселенные а км мы в них поподаем в ту или другую ответа нет,мир по сути детермирован идёт стрела времени

    • macss

      aleksandri, Ну почему-же? Устройство ЧД весьма простое. А теория ОТО
      никакого отношения к фотону не имеет.
      Все о ЧД и ОТО здесь: http://German43.livejournal.com/.
      Те, кому интересна эта тема, Всегда найдут ответ
      на свои вопросы!

    • pathetic

      aleksandri, С чего бы миру быть непостижимым?

      • aleksandri

        pathetic, С того что чёрной материи никто не обнаружил,я могу принять в большей степени в существование мирового эфира его также не обнаружили.бак кроме стандартной модели ничего найти не может,все эти сказки которыми пудрят нам мозги мир непостижимым для нас а только для себя

        • pathetic

          aleksandri, Надо бы вам подчитать маленько физику. Мне кажется, вы многое пропустили.

      • AlexTam

        pathetic, Мир детерменирован, это даказанное следствие квантмеха. Значит непостижим

  8. Zamza

    Чисто логически, думаю что чёрная дыра - это не некий "конечный процесс". Иначе надо было бы признать что вселенная имеет конец в своём развитии. А вселенная - это бесконечный процесс, и там нет "конечных точек". Уверен что либо чёрные дыры при достаточном наращивании массы имеют конечную точку, после которой взрываются, либо идёт непрерывное "испарение" чёрной дыры в другие формы энергии, например в виде гравитации...

    • hovik1827

      Zamza, Излучение Хокинга и простая потеря массы, но при этом я нахожу применение рациональности не корректным в области черных дыр, там очень редко, что работает логично

      • Kvazar666

        hovik1827, Излучение хоккинга это чушь собачая, забудь о нем.

    • Kvazar666

      Zamza, Альо гараж, вселенная имеет конец в своем развитии.

  9. WaM

    Вполне может оказаться, что черная дыра поглощает энергию, трансформирует ее и транслирует в другие участки Вселенной, давая начало новой звезде. И это может быть одна из функций коллапсирующих звезд в ЧД. ;-)

  10. aleksandri

    Да одни специалисты

  11. Raid Ashihi

    Х
    Стоп : невращающейся чд не может быть . Но в уравнениях Шварцшильда сингулярность внутри вращающейся чд кольцо , получается что материя внутри чд имеет какието свойства , так как за счёт центробежной силы расспределяется в кольцо . Интересно какой размер у этого кольца ?
    И ещё вопрос : какова математическая модель сливающихся чд после соприкосновения их горизонтов , причём при разных наклонах осей вращения ?

    • DimRex

      Raid, Правильно ! Думаешь ...
      Только Эта физика не тянет .. потому что Это физика =ТЕЛО =Классика .
      И она на Вторая ветка геномаФизика Кравченко. А есть Первая ветка ..геноам по Старому Древо познания .
      Вот Голова =0+ДА +НЕТ +ИЛИ
      Это первая ветка.
      Это вторая =ТЕЛО
      ИЛИДА +ИЛИНЕТ +ИЛИИЛИ+Дырка ( классика =время)
      Все ..Тупо вошкаются на поле =ТЕЛО = когда Дырка на поле Первая Ветка Древа познания ..Но чтобы Её читать нужно Знать ключ =Древних ( АН(кх)
      Который Обезьяны носят ..а понимать не понимают как Его читать ..
      И геном не читают ..в Биологии уже ушли в прорыв в физика ..не могут Читать физика Кравченко ..Просто из за невежества ..
      Геном ..не понимают потому что Ключ прочесть не могут ..Ключ Называется Комплимент Кравченко или АН(кх) по Старому .АН =Высший или Высших . У Нас =ГАРА =Гора =Хара =Верховный . есть АКА =Это Белая вершина ..как Снег -Лед ..То есть самый верх АКГара Это к тому ..что Древние знали ..ключ =все стены Описаны
      ЕГиптах .. Если перевести . Дословно ..Конь самолет. Гипо +Птах
      есть Другая версия .Е=Есть +Гара = верховные + Птахи =Те кто Летают на подобии птиц или Птицами .. Е+гара +Птах ,
      У нас все сказки в Этих конях Летающих ..
      Если нет система отсчета =что такое =Большее и как от него Отсчитывать ..Это не наука ..Это цеховая Инженерия ..нашел Секрет ..И Думает что Только Он Понимает ..
      Для Точки =Дырки .нужно =Три координаты ..ТриПалки =ДА -НЕТ -ИЛИ
      чтобы Её проявить ..просто Дырок самих по себе нет .
      Если Есть Дырка Ничто ( Ничто =Маркер ..который пишет что нет .Операторов Лица =ДА -НЕТ -ИЛИ)
      То есть Без Них .Наблюдатель Слепой и Глухой ,
      Фридмана сингуляр ..ЭТо Точка в Трех Операторах

      как Трех Событиях
      То есть Чтобы Её проявить Нужно =ТРИ . а потом рассуждалки ..иначе наблюдательне понимает в Классика о чем идет речь ..в этом его И Тупость как Заданность по рациональному Ресурсу .
      ас Меньшего Большее не создать .
      Так и Щварфильд . Ничего Нового ..Тупо Нужно Точка И Три координаты .= условие для круга

  12. Baksov

    Хорошо что придумали чёрные дыры. Теперь до бесконечности будут гадать, что там внутри и снаружи. И пугать, что попав в эту дыру, мы обречены.

  13. PROVOCATOR

    Спасибо за статью

Новый комментарий

Для отправки комментария вы должны авторизоваться или зарегистрироваться.