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Se puede tener agujeros negro en los agujeros negros?

Inspirado por la que estamos en el interior de un agujero negro?, se puede tener un agujero negro tal que otros agujeros negros en ellos? En particular, el horizonte de sucesos de el mayor agujero negro debe rodear por completo el caso de los horizontes de los agujeros negros más pequeños.

Si esto es así, ¿qué sucede cuando un agujero negro choca con una singularidad?

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Thelema Puntos 2697

Técnicamente/matemáticamente la respuesta correcta

He aquí un ejemplo de un agujero negro que es técnicamente dentro de otro agujero negro: la extendidos al máximo de Reissner-Nordstrom solución. En este caso, lo que queremos decir por estar "dentro" del agujero negro es que el horizonte de sucesos de un agujero negro es completamente para el futuro de los otros (consulte a continuación para ver por qué esto no es de manera intuitiva lo que se podría pensar como un agujero negro dentro de otro). Esta solución corresponde a una esféricamente simétrica espacio-tiempo con la carga eléctrica en el centro de simetría esférica. El diagrama de Penrose para esta solución se muestra aquí:

Penrose diagram of a Reissner-Nordstrom Black Hole

Comenzando en la línea punteada horizontal y hacia arriba, nos encontramos con el primer agujero negro horizonte de sucesos en la diagonal de la línea de la etiqueta $r=r_+$. De pasar esto, entramos en el primer agujero negro, y a diferencia de la solución de Schwarzschild, ahora hay dos separados timelike singularidades en $r=0$. Porque son timelike, pueden evitarse, por lo que un timelike worldline puede empezar a moverse radialmente hacia afuera una vez que pasa la primera superficie de la etiqueta $r=r_-$. Finalmente, esta línea va a salir de un agujero blanco horizonte (en el siguiente conjunto de líneas marcadas $r=r_+$, y, a continuación, verán que no hay otro agujero negro horizonte para el futuro. La extendidos al máximo de la solución, de hecho, consiste en una cadena infinita de los agujeros negros y agujeros blancos, y cada uno está dentro de la próxima en el sentido de que cada una de las sucesivas agujero negro es el futuro de la anterior. Un agujero negro de la cadena también se plantea en la extendidos al máximo Kerr agujero negro, describiendo un cilíndrica simétrica de spinning agujero negro en el vacío.

Por supuesto, este espacio-tiempo es algo exótico. Posee Cauchy horizontes, por ejemplo en la primera $r=r_-$ de la superficie, de modo que los datos iniciales en la primera división no completamente determinar cómo los campos se van a evolucionar a lo largo del espacio tiempo (se necesitan más de las condiciones de contorno en la singularidad). Cauchy horizontes son genéricamente pensamiento de ser inestable, por lo que es poco probable que un agujero negro de la cadena podría surgir en un astrofísico agujero negro. Las perturbaciones a este espacio-tiempo tienden a causar la cadena para pellizcar, llevando a null o spacelike singularidades.

Probablemente se podría cocinar otros ejemplos de los agujeros negros con múltiples asintótica null infinito regiones que tiene un agujero negro dentro de la otra. Es probable que para tal exóticas situación en la que terminan violando una condición de energía para el espacio-tiempo, o tener otras patologías tales como no ser globalmente hiperbólica. De hecho, podría ser posible probar varios teoremas acerca de global hyperbolicity o de otros aspectos de la estructura causal en estos casos, aunque no sé de cualquier trabajo de examinar en detalle.

Más intutive explicación

Me di cuenta después de escribir la respuesta anterior, que realmente no se corresponden con la idea intuitiva de un agujero negro dentro de otra.

La razón por la que es un poco difícil de describir un agujero negro dentro de otro es que los agujeros negros se definen en un mundial, "teleológico", lo que significa que su definición depende de toda la historia del espacio-tiempo y no como onften imaginar como objetos que existen en un momento dado en el tiempo. Cuando uno piensa en un agujero negro que se encuentra dentro de otra, uno se imagina un pequeño horizonte de sucesos dentro de la más grande que finalmente se ejecuta en la singularidad. Sin embargo, esto no es posible debido a que el pequeño horizonte de sucesos en el interior no es realmente el límite de la causal del pasado, del futuro null infinito. Lo que esto significa es que no hay una buena manera de definir el horizonte de sucesos de este interior de un agujero negro, ya que el verdadero horizonte de sucesos en realidad sólo consiste en el exterior del agujero negro.

Si el menor agujero negro comenzó originalmente fuera de la más grande, entonces el horizonte de sucesos, inicialmente, consiste en dos piezas diferentes, pero una vez que se mezcla el caso de horizontes se combinan en una única conectados, y por lo que ahora hay sólo un agujero negro.

Así que, a continuación, se le preguntó lo que sucede cuando las singularidades de colisión. Creo que esto es en general bastante complicado, dado que las ecuaciones de la relatividad general se comportan de forma caótica cerca de las singularidades. En realidad, es bastante probable que no se sabe mucho acerca de la estructura de estos fusión agujero negro singularidades, ya numérico de la relatividad de einstein es computacionalmente costoso, y se hace mucho más difícil cuando se encuentran en regiones de alta curvatura cerca de la singularidad. Se cree que es razonable conjeturar que el pleno de la singularidad es una sola superficie que consta de spacelike y null regiones, pero los detalles son complicados debido a que el comportamiento caótico. Cuando las singularidades están muy cerca, probablemente sería esperar muy rápido y violento de la contracción y la expansión del espacio, que es característica de estas singularidades.

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ralphtheninja Puntos 24346

Nada en el interior del horizonte de sucesos de un agujero negro, está destinado a caer en la singularidad. Si un horizonte de eventos es totalmente dentro de un evento de mayor horizonte, luego de dos singularidades se mezcla rápidamente.

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