Ist es möglich, ein schwarzes Loch im leeren Raum zu haben?

Wenn die Fluchtgeschwindigkeit zweier sehr massiver Objekte nahe der Lichtgeschwindigkeit liegt und diese Objekte einander umkreisen (ignorieren wir für diese Übung die Roche-Grenze), ist es möglich, dass die kombinierte Masse dieser beiden Objekte groß genug ist, dass ihre Schwerpunkt , während sich in dem leeren Raum dazwischen tatsächlich ein Schwarzes Loch befindet? Ist es möglich, dass dies bereits bei Schwarzen Löchern der Fall ist, die wir beobachtet haben, aber wir können es aufgrund der Informationserfassungsnatur von Schwarzen Löchern nicht sagen?

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Der Grund, warum ich diese Frage gestellt habe, ist, dass die kürzliche Entdeckung eines sehr massereichen Schwarzen Lochs mich fragen ließ, ob es möglich ist, dass dieses Schwarze Loch tatsächlich eine Ansammlung von fast verschmolzenen Sternen (vielleicht aus vielen Galaxien) und seine kombinierte Masse war so groß, dass es, obwohl es aufgrund seiner Ansammlung von Raumzeit lokal Informationen gab, unserem ruhigen Teil des Weltraums als ein großes schwarzes Loch erschien. Ich habe dies zunächst nicht erwähnt, weil ich nicht von der Grundidee ablenken wollte, die meiner Frage zugrunde lag.

Wie würden Sie ein Schwarzes Loch definieren?
Masse so groß, dass Licht nicht entweichen kann.
Wenn Sie es so definieren, ist es trivial, dass es an einem Punkt, an dem es keine Masse gibt, kein Schwarzes Loch geben kann. Bei der Definition muss man vorsichtiger sein. Mein Punkt ist, dass dies möglicherweise eher eine Frage der Definition als etwas sehr Interessantes ist
Ist ein Massezentrum nicht sinnvoll? Ist das nicht schließlich das, woraus ein Schwarzes Loch besteht, nicht zusammenhängende Teilchen mit einem Massenzentrum?
Der Schwerpunkt zwischen zwei Objekten ist nur ein Konzept, er hat keine physikalischen Eigenschaften ...
Was bringt ein Schwarzes Loch dazu, physikalische Eigenschaften zu erlangen? Es ist nicht nur eine Sache, sondern ein Konzept, das vom Massenschwerpunkt seiner konstituierenden Teilchen abgeleitet wird, oder?
Aber es ist jedes Partikel, das die physikalischen Eigenschaften bereitstellt, wir gruppieren sie einfach, um es einfacher zu machen, als jedes einzelne Partikel einzeln zu berechnen.
Ist es nicht das, was ich tue? Wo endet in dieser Theorie das Kontinuum und wo beginnt die Tatsache? Nehmen Sie zum Beispiel ein Schwarzes Loch, das eine große Lücke zwischen zwei Enden seiner Masse hatte, und diese Lücke wurde durch Metallstangen (Unobtainium-Barren :) getrennt gehalten. Wäre das kein Schwarzes Loch mehr, obwohl sein Massenschwerpunkt zwischen den beiden liegt?
Betrachten Sie es in Bezug auf die Kraft. Es gäbe immer noch eine durchschnittliche Kraft, die von allen Teilchen verursacht wird, die kein Licht entweichen lassen würde. Das Gruppieren der Partikel ist praktisch, da eine Punktmasse mit zunehmender Entfernung ein immer besseres Modell darstellt. Also ja, wenn Sie streng fragen, ob Licht nicht aus der allgemeinen Umgebung entweichen kann, sicher, möglicherweise.
Eine Sache, die hier vielleicht wichtig zu erwähnen ist, ist, dass ein Schwarzes Loch vollständig durch seine Gesamtmasse spezifiziert ist M , sein Drehimpuls J , und seine Ladung Q . Dies ist das "No-Hair-Theorem", und es zeigt, dass Dinge wie seltsame Massenverteilungen usw. nicht passieren können.

Antworten (1)

Nein, das ist nicht möglich. Selbst wenn die beiden Körper so komprimiert werden könnten, dass sie nur noch größer als ihr Schwarzschild-Radius sind (das können sie nicht wirklich, ohne weiter zu Schwarzen Löchern zu kollabieren), ist ihr kombinierter Schwarzschild-Radius, der linear mit der Masse wächst, doppelt so groß wie ihre individuellen Schwarzschild-Radien. Das bedeutet, dass sie, selbst wenn sie effektiv auf einander rollen würden, konstruktionsbedingt immer noch nur größer als der kombinierte Schwarzschild-Radius wären. Wenn Sie sie unten komprimieren wollten, müssten Sie die einzelnen Körper komprimieren, um ihre individuellen Schwarzschild-Radien zu unterschreiten.

Außerdem kollabiert alles, was ein Schwarzes Loch bildet, bis zu einem gewissen Punkt und behält keine Erinnerung an seine früheren Bestandteile (wie die Anzahl der Objekte, die zu seiner Entstehung verwendet wurden). Nur Masse, Ladung und Drehimpuls werden gespeichert.

Diese Antwort kommt dann zu dem Schluss, dass kein Objekt dicht genug sein kann, um ein Schwarzes Loch zu sein, es sei denn, alle seine Bestandteile „berühren“ sich, was dann zu dem Schluss führen würde, dass alles innerhalb einer Schwarzschild-Grenze gebunden sein muss (ziemlich perfekt gebunden). Ist das wahr?
Okay, ich bin kein allgemeiner Relativist, aber mir fällt kein Setup ein, wo das passieren könnte. BHs entstehen aus kollabierenden Sternen, deren Bestandteile sich „berühren“. Aber wie ich in meiner Antwort hinzufügte, selbst wenn es irgendwie möglich wäre, würden die sich nicht berührenden Bestandteile bis zu einem gewissen Punkt zusammenbrechen. Wenn sie Drehimpuls tragen, was sie im Allgemeinen tun, wird es eigentlich kein Punkt, sondern eine ringförmige Singularität sein , aber immer noch gut innerhalb des Schwarzschild-Radius.
Gibt es ein spezielles Prinzip, das dazu führt, dass sie plötzlich "bis zu einem Punkt zusammenbrechen", nachdem sie dies nicht getan haben, bevor sie die genaue Menge an Masse enthalten, die erforderlich ist, oder erreichen sie nur den richtigen Punkt auf dem Kontinuum, und es ist einfach paradox zu denken dass Objekte in dieser Situation existieren können, ohne bereits zusammengebrochen zu sein (vermutlich inkrementell, aufgrund der Roche-Grenze)?
Ich denke, das, womit ich Schwierigkeiten habe, ist zu akzeptieren, dass Masse zwar Energie ist, es aber irgendwie nicht möglich ist, eine Kombination aus Masse und kinetischer Energie (in Form von Drehimpuls) zu haben, die der gleichen erforderlichen Masse entspricht bilden ein schwarzes Loch. Es fühlt sich wie Magie an, sich ein Szenario vorzustellen, in dem diese Prinzipien nicht gelten.
Ja, man könnte sagen, es gibt ein besonderes Prinzip. Es ist, wenn der Druck der Schwerkraft "nachgibt". Die Schwerkraft wird immer versuchen, einen Stern in ein Schwarzes Loch zu ziehen. Bei einem normalen Stern wirkt dieser Anziehungskraft der Strahlungsdruck aus der Energieerzeugung auf den Kern entgegen. Wenn der Stern seinen Treibstoff aufgebraucht hat, kollabiert er zu einem kompakten Objekt, entweder ein Weißer Zwerg (unterstützt durch den Entartungsdruck der Elektronen) oder ein Neutronenstern (unterstützt durch den Entartungsdruck der Neutronen) oder ein Schwarzes Loch, je nach Anfangsmasse. Kontinuierliches Hinzufügen von Masse zu einem Neutronenstern würde dazu führen, dass er plötzlich bei 2-3 Msun kollabiert.
Was ich frage, ist anders. Das Szenario, das ich beschreibe, sind zwei umkreisende Körper, deren (um auf Ihr Beispiel zu verweisen) kombinierte Masse 2-3 Msun beträgt, deren individuelle Masse jedoch nicht ausreicht, damit jeder Körper in sein eigenes Schwarzes Loch kollabiert. (Danke für all die Antworten und Hilfe - ich versuche wirklich, das zu verstehen)
Okay, ich habe keine anderen Energieformen als reine Masse in Betracht gezogen. Ich denke, dass Massenenergie immer viel größer sein wird als Drehimpulsenergie, da c eine so große Zahl ist (in E=mc²).
Ah, dann kommt es auf die Natur meines Szenarios an, in dem die fraglichen Objekte mit einer Geschwindigkeit nahe der Lichtgeschwindigkeit umkreisen müssten, um dieses Szenario aufrechtzuerhalten (vorausgesetzt, die Fluchtgeschwindigkeit ihrer kombinierten Masse liegt nahe der Lichtgeschwindigkeit). ). Ist dies möglich, wenn den beiden Körpern weiterhin Materie auf eine Weise hinzugefügt würde, die ihren Drehimpuls nicht unterbricht, sondern auf eine Weise, die dazu führt, dass sich ihre Bahnen verschlechtern und damit beschleunigen? Ist die strukturelle Integrität der Objekte (aufgrund der Energiebeschränkungen von Bindungen) der einzige hinderliche Faktor in einem Szenario wie diesem?
Je größer der Drehimpuls, desto größer die Masse, die benötigt wird, um einen Kollaps zu erzeugen, sodass ein sich schnell drehender Neutronenstern massereicher sein kann. Die Obergrenze für einen Neutronenstern (die "Tolman-Oppenheimer-Volkoff-Grenze") liegt jedoch immer noch bei ~3 Msun , denke ich. Der Schwarzschild-Radius eines solchen Objekts beträgt ~9 km. Was Ihre letzte Frage angeht, werde ich jemanden mit mehr Wissen beantworten lassen, bevor ich mich in Schwierigkeiten bringe. Außerdem bittet mich SE, diese Diskussion in den Chat zu verschieben. Außerdem muss ich jetzt weg. :)
Kein Problem, danke, dass Sie sich die Zeit genommen haben, mit mir darüber zu sprechen. Es war sehr hilfreich.
Sehr gerne :)
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