Jeśli dwa horyzonty zdarzeń czarnej dziury nachodzą na siebie (dotyk), czy mogą się kiedykolwiek oddzielić?

Hipotetyczne pytanie oparte na moim zrozumieniu, że dwa horyzonty zdarzeń, które się pokrywają (dotykają), nigdy więcej się nie rozdzielą:

Wyobraźmy sobie, że czarna dziura o masie 1 miliarda mas Słońca (tak więc horyzont zdarzeń jest masywny i bardzo słabo grawitacyjnie) podróżuje z prędkością 0,9 c przez pustą płaską przestrzeń międzygalaktyczną; wyobraźcie sobie teraz identyczną czarną dziurę o masie 1 miliarda mas Słońca, poruszającą się w odległości 0,9 cala, ale dokładnie w przeciwnym kierunku, więc obaj zmierzają w przybliżeniu do siebie. Ścieżki czarnych dziur, po uwzględnieniu wszystkich wypaczeń czasoprzestrzennych, nie są w bezpośrednim zderzeniu, ale najbardziej zewnętrzne krawędzie horyzontów zdarzeń po prostu „spinają się”, zwykle nakładając się na ułamek nanosekundy, ponieważ te dwa ciała poruszają się z tak niewiarygodnie dużymi prędkościami i w przeciwnych kierunkach do siebie.

Po pierwsze, czy mam rację sądząc, że jeśli dwa horyzonty wydarzeń pokrywają się, nigdy nie mogą się „złączyć”?

Po drugie, co stałoby się z tym niesamowitym rozmachem pędu czarnych dziur? Czy po prostu zamieniłby się natychmiast w energię grawitacyjną? Pamiętając o tym, że czarne dziury normalnie się łączą, dzieje się to bardzo powoli, ponieważ czarne dziury powoli zbliżają się do siebie przez miliony lat, wydzielając energię grawitacyjną, co się dzieje, więc nie w ułamku nanosekundy, jak w tym przypadku.

I po trzecie, jak by to wyglądało? Czy horyzonty zdarzeń pozostaną dość kuliste, a wypromieniowana energia po prostu oszaleją, czy też rozciągną się i wypaczą w rodzaj długiego, cienkiego, elastycznego horyzontu zdarzeń, gdy strzelają obok siebie, a następnie z czasem zwalniają i wracają do siebie?

Masz już kilka dobrych odpowiedzi, ale postaram się podać jeszcze jedno intuicyjne rozwiązanie, dlaczego horyzonty zdarzeń nigdy się nie rozdzielą, jeśli będą się na siebie nakładać:
Najpierw wyobraź sobie drobinkę pyłu, która dostanie się do EH czarnej dziury . Wierzę, że zgodzimy się, że ta plamka nigdy nie ucieknie z czarnej dziury, ponieważ nic nie może wrócić zza horyzontu wydarzenia.
Teraz wyobraź sobie tę samą drobinkę pyłu, ale w zachodzących na siebie częściach EH dwóch czarnych dziur przechodzących obok siebie. Ta drobina pyłu nigdy nie wydostanie się z żadnej z tych dwóch czarnych dziur, ponieważ znajduje się w EH ich obu. Jeśli te czarne dziury byłyby w stanie ponownie się rozdzielić, plamka uwięziona między nimi oczywiście uciekłaby co najmniej jednej z czarnych dziur, po tym, jak znajdowała się za horyzontem zdarzeń.
Ponieważ tak się nie stanie, dwie czarne dziury zostaną połączone od punktu, w którym ich horyzonty zdarzeń się pokrywają, niezależnie od ich prędkości.

Jeśli horyzonty zdarzeń kiedykolwiek się zetkną i staną się jedną ciągłą powierzchnią, ich los zostanie przypieczętowany - dwie czarne dziury połączą się całkowicie. Nie mogą się nigdy rozdzielić, bez względu na wszystko.

Istnieje kilka możliwych sposobów wyjaśnienia tego, z różnym stopniem rygorystyczności.

Intuicyjnym wyjaśnieniem jest to, że prędkość ucieczki na horyzoncie zdarzeń równa się prędkości światła. Ale nic nie może poruszać się tak szybko jak światło, nawet czarna dziura. Aby dwie czarne dziury się rozdzieliły, części jednej musiałyby „uciec” drugiej lub poruszać się szybciej niż światło, co jest niemożliwe.

EDYCJA : Kolejne intuicyjne „wyjaśnienie” (inaczej wiele falowania ręką) - w horyzoncie zdarzeń wszystkie trajektorie prowadzą do centrum. Nie ma możliwej ścieżki z jakiegokolwiek miejsca na horyzoncie na zewnątrz. Niezależnie od tego, w którą stronę skręcisz, patrzysz na centrum. Niezależnie od tego, w jaki sposób się poruszasz, zbliżasz się do centrum. Jeśli horyzonty zdarzeń połączyły się, aby czarne dziury ponownie się podzieliły, niektóre z nich musiałyby oddalić się „od centrum” (lub od jednego z centrów), co nie jest możliwe.

Wszystko powyższe jest mniej więcej tak „rygorystyczne”, jak „wyjaśnianie” ogólnej teorii względności stalowymi kulkami na gumowym arkuszu. To tylko metafora.

Bardziej rygorystycznie zobacz ten artykuł Stephena Hawkinga:

Czarne dziury w ogólnej teorii względności

W miarę upływu czasu czarne dziury mogą się łączyć, a nowe czarne dziury mogą być tworzone przez dalsze zapadanie się ciał, ale czarna dziura nigdy nie może się rozwidlić. (strona 156)

EDYCJA : Horyzonty wydarzeń tak naprawdę „po prostu się nie wycinają”. Idealnie kuliste horyzonty zdarzeń są abstrakcją teoretyczną (nierotująca czarna dziura w skądinąd pustym wszechświecie). W rzeczywistości wszystko w pobliżu BH zniekształci horyzont zdarzeń, który „dosięgnie” tej masy. Jeśli jest to mała masa, efekt jest znikomy.

Ale jeśli dwie czarne dziury zbliżą się do siebie, EH stają się jajowate, jakby próbowały się dotykać. Jeśli są wystarczająco blisko, w końcu pomiędzy nimi powstanie bardzo wąski most, a EH połączą się. W tym momencie pełna fuzja jest zarządzona i będzie postępować z absolutną pewnością, aż do jej zakończenia. Nic tego nie powstrzyma.

Zobacz tę odpowiedź:

Czy czarne dziury są kuliste podczas łączenia?

co stałoby się z tą niesamowitą ilością pędu czarnych dziur?

Wynikająca z tego czarna dziura po fuzji będzie miała sporo spinów, jeśli kolizja nie będzie idealnie frontalna. Jakakolwiek energia nie może być wprawiona w ruch obrotowy, prawdopodobnie zostanie wypromieniowana jako fale grawitacyjne (jak inni wskazali już w komentarzach do twojego pytania).