Là các lỗ đen hình cầu trong quá trình sáp nhập?

Tôi đã suy nghĩ về các lỗ đen, đặc biệt là trong những khoảnh khắc cuối cùng trước khi hai hợp nhất. Tôi tự hỏi nếu các lỗ đen, hoặc tôi đoán cụ thể hơn là chân trời sự kiện của chúng, luôn luôn có hình cầu. Dường như với tôi rằng trong những khoảnh khắc trước khi hai lần hợp nhất, chân trời sự kiện tương ứng của chúng sẽ bị kéo dài, giống như cách Mặt trăng gây ra thủy triều của chúng ta. Tôi đã vẽ một sơ đồ (nghèo) về những gì tôi nghĩ rằng chúng có thể trông như thế nào. Lưu ý cách các chân trời sự kiện gần với điểm kỳ dị ở phía bên trong, điều này là do trọng lực từ mỗi lỗ đen đối lập nhau. Các chân trời sự kiện là xa hơn từ điểm kỳ dị ở phía bên ngoài bởi vì trọng lực từ mỗi lỗ đen cộng lại.

Không cần đoán. Có nghiên cứu vững chắc được thực hiện trong lĩnh vực này. Ngay cả Wikipedia cũng có một số thông tin:

Khi hai lỗ đen tiến lại gần nhau, hình dạng 'mỏ vịt' nhô ra từ hai chân trời sự kiện về phía bên kia. Phần nhô ra này kéo dài hơn và hẹp hơn cho đến khi nó gặp phần nhô ra từ lỗ đen khác. Tại thời điểm này, chân trời sự kiện có hình chữ X rất hẹp tại điểm gặp gỡ. Các phần nhô ra được rút ra thành một sợi mỏng. Điểm gặp gỡ mở rộng đến một kết nối hình trụ được gọi là cây cầu.

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

Có những tài liệu nghiên cứu với hình ảnh cho thấy kết quả tính toán hình dạng của các chân trời sự kiện trong quá trình sáp nhập. Đây là một ví dụ:

Hình ảnh trên được lấy từ bài báo này:

Trên chân trời hình xuyến trong cảm hứng hố đen nhị phân

Chúng tôi kiểm tra cấu trúc của chân trời sự kiện để tìm mô phỏng số của hai lỗ đen bắt đầu trong quỹ đạo quasicircular, Inspirus, và cuối cùng là hợp nhất. Chúng tôi thấy rằng mặt cắt ngang không gian của chân trời sự kiện được sáp nhập có cấu trúc liên kết hình cầu (đến giới hạn độ phân giải của chúng tôi), mặc dù kỳ vọng rằng các phép hợp nhất lỗ đen nhị phân chung không có đối xứng sẽ dẫn đến một chân trời sự kiện có một đường chéo hình xuyến phần.

Từ câu hỏi Có thể học được gì, hoặc ghi chú trong video LIGO Orrery này? chúng ta có thể xem video LIGO Orrery (được lấy cảm hứng từ Kepler Orrery IV ).

Tôi đã tạo một GIF nhỏ, chất lượng thấp từ ảnh chụp màn hình ở đây, video thú vị hơn nhiều.

Thật khó để chắc chắn chính xác những gì được mô tả như được đề cập trong câu trả lời này, nhưng có vẻ như các bề mặt mô tả một cái gì đó ít nhất giống như một chân trời sự kiện.