две черные дыры, вращающиеся вокруг друг друга в пределах их горизонта событий

Есть ли аргумент против этой ситуации: две черные дыры, одна в горизонте событий другой, и система стабильна.

Мне это интересно, потому что, если это сработает, мы могли бы иметь горизонт событий системы не в форме идеальной сферы. (Горизонт событий, вероятно, будет двигаться с орбитой)

Внутри горизонта событий находится странное место. Внутри черной дыры пространство-время течет к сингулярности быстрее, чем скорость света (измеряемая снаружи черной дыры. Эффект заключается в том, что любая вещь внутри черной дыры будет в конечном (и обычно коротком) количестве времени в конечном итоге в единственном числе.

Существуют модели сливающихся черных дыр, такие как видео от НАСА . Требуются суперкомпьютеры для численного решения уравнений Эйнштейна.

Как я отмечал в комментарии, стабильная орбита не может существовать в пределах 1,5 крат радиуса горизонта событий. На этом расстоянии орбитальная скорость равна c (1,5 Шварцшильда); это также называют "фотонной сферой". В пределах этого радиуса все орбиты неустойчивы. А излучение гравитационных волн означает, что, когда две черные дыры вращаются вокруг друг друга, они будут терять энергию, и поэтому их орбиты будут затухать. По мере приближения черных дыр горизонты событий искажаются и сливаются в форму капли.

две черные дыры, одна в горизонте событий другой

Предпосылка неверна. Не может быть такой вещи. То, что вы и я, внешние наблюдатели, понимаете как «черная дыра», на самом деле представляет собой весь объем внутри горизонта событий. Это кусок пространства-времени, причинно разъединенный с тем, где мы сейчас находимся.

Когда две черные дыры оказываются достаточно близко друг к другу, горизонты событий расширяются навстречу друг другу. Когда они соприкасаются и становятся единым горизонтом событий, начинается процесс слияния (иногда это называется «столкновением»). Единственный возможный результат в этот момент состоит в том, что две ЧД слиться и станут одной большей черной дырой.

Смотрите это видео для примера:

https://www.youtube.com/watch?v=p647WrQd684

(примечание: две красные сферы в конце симуляции не имеют физической реальности, пожалуйста, игнорируйте их)

Горизонт событий является глобальным свойством пространства-времени. В этом случае существует только один горизонт событий. Чтобы быть «двумя» черными дырами, мы обычно подразумеваем, что их видимые горизонты в какой-то момент разделены, и в конечном итоге они сливаются.

Помимо этой технической детали, существует масса исследований в этой области, потому что слияния чёрных дыр являются вероятным источником гравитационного излучения, и в мире существует множество экспериментов, пытающихся непосредственно обнаружить такое излучение, в том числе LIGO в США. Есть также несколько космических экспериментов, предложенных, но в настоящее время не финансируемых.

Большая часть теоретической работы в этом направлении заключается в использовании большого численного моделирования на суперкомпьютерах для вычисления важных величин, включая события и видимые горизонты. Из-за излучения гравитационного излучения черные дыры, которые вы описываете, будут медленно по спирали и в конечном итоге полностью сольются. (Гравитационное излучение уносит энергию, поэтому радиус их орбиты будет уменьшаться.) В конечном итоге они (асимптотически) оседают в решении Керра или Шварцшильда.

Это маловероятный сценарий.

Горизонт событий - это точка, в которой орбитальная скорость превышает C (скорость света).

Материя не может быть равной или превышающей C внутри своего кадра. Следовательно, стабильная орбита неправдоподобна, поскольку вторая черная дыра должна была бы двигаться быстрее, чем C. Таким образом, орбита по своей природе неустойчива и затухает.

Мы должны быть в состоянии обнаружить сдвиг скорости на орбитах объектов за пределами горизонта событий в аккреционном диске, и горизонт событий также должен иметь выпуклость, но в зависимости от текущего пятна на орбите, которое может становиться необнаружимо малым по мере уменьшения черная дыра спирали все ближе и ближе.

Обратите внимание, что я не разбираюсь во всех деталях перетаскивания кадров и других странных черт, связанных с черными дырами, так что это только проверка принципов первого порядка, поэтому скорее неправдоподобная, чем невозможная.