tomS hat geschrieben: seeker hat geschrieben: Ich glaube, dass die messbare Beschleunigung der beiden Massen aufeinander zu mit dem Erreichen des EH der einfallenden Masse aufhört. Ist das so oder ist das nicht so?
Was meinst du mit Beschleunigung? Die Masse befindet sich freien Fall und ist im Sinne der ART kräftefrei und unbeschleunigt.
Beschleunigung bzgl. eines statischen Beobachters? Den gibt es innerhalb der RT nicht.
Denk doch mal messtechnisch...
Ich kann die Position eines SLs aus der Ferne messen, relativ zu mir selber, relativ zum Sternenhintergund, relativ zum Strahlungshintergrund, usw.
Ich kann Testteilchen in das SL schicken, um die Position und Maße des EH zu bestimmen, usw.
Nehmen wir an, ich könnte ein SL finden, das sich näherungsweise gleichfömig und ungestört bewegt, für das ich also ein Ruhesystem festlegen kann, das ich auch exakt messen kann.
Nehmen wir weiterhin an, dass nun aus der Ferne ein Neutronenstern auf exakt direktem Weg auf das SL zufliegt. Wenn er noch viele LJ entfernt ist, wird seine Bewegung zunächst noch näherungsweise gleichfömig, also praktisch unbeschleunigt sein.
Irgendwann werde ich im Rahmen meiner Messgenauigkeit aber feststellen, dass der Neutronenstern auf das SL zubeschleunigt, seine Relativgeschwindigkeit also erhöht. Wegen Actio = Reactio muss auch das SL auf den Neutronenstern zubeschleunigen.
Bis hierher ist alles völlig klar und wir kommen auch noch mit Newton aus, nix besonderes, wir können einfach zwei klassiche Massepunkte annehmen, die sich annähern.
Die Frage ist nun: Was
messe ich, wenn der Neutronenstren dem SL immer näher kommt, so nahe, das relativistische Effekte zum Tragen kommen?
Klar ist:
Ich stelle fest, dass der Neutronenstern zunächst immer schneller wird, also positiv beschleunigt wird, ebenso das SL.
Wenn sich die beiden aber schon sehr nahe sind, gibt es einen Umkehrpunkt: Ich beobachte, dass der Neutronenstern nun wieder langsamer wird, was ich rein beobachtungstechnisch als eine negative Beschleunigung interpretiere. Wenn er dem EH sehr nahe ist, scheint der Neutronenstern relativ zum SL zuletzt gar stillzustehen, das ist das, was ich messe.
Die Frage ist nun: Was macht das SL? Wie bewegt es sich,
beobachtungstechnisch?
Deltaxp hat es ja schön gesagt: Die Impulserhaltung gilt!
Und sie muss auch aus der Perspektive des entfernten Beobachters jederzeit gelten.
Daher meine Schlussfolgerung:
Auch das SL muss sich genauso wie der Neutronenstern verhalten, muss also ebenso wie der Neutronenstern am Ende eine negative Beschleunigung erfahren, beobachtungstechnisch. Sobald der Neutronenstern den EH praktisch erreicht hat, findet keine weitere sichtbare Bewegungsänderung (Beschleunigung) der beiden Objekte mehr statt.
Das System verhält sich im Grunde so, wie wenn das SL ein Objekt mit einer weichen Oberfläche im Abstand des EH wäre, wo das andere Objekt einschlägt wie in Watte oder Gelatine: ein ideal unelastischer Stoß.
Ist das so?
tomS hat geschrieben:Der Neutronenstern wird die Singularität nicht als intaktes Objekt erreichen.
Kommt auf die Größe des SLs an, aber das sind Details, mir geht es um etwas anderes.
tomS hat geschrieben:Während des Verschmelzens wird der EH deformiert, sozusagen nach außen ausgebeult.
Ja, denke ich auch. Und: Das passiert im Prinzip IMMER, wenn ein Objekt in ein SL einfällt: Der EH wird an der Stelle vergrößert, wo es ihm nahekommt, d.h. die beiden Gravitationsfelder überlagern sich so, dass das einfallende Objekt schon hinter dem neuen EH ist,
bevor es den Abstand zur Singularität erreicht hat, wo der ursprüngliche EH ohne diesen Effekt war (bei kleinen Massen ist der Effekt kleiner, aber er ist da). D.h.: Nicht die einfallende Masse überschreitet den EH, sondern der (wachsende) EH überschreitet die einfallende Masse (bzw. die Kombination der beiden Gravitationsfelder bildet an der Stelle einen vergrößerten EH, der zuletzt hinter die einfallende Masse reicht). Nur SO kann Masse überhaupt hinter einen EH kommen (aus der entfernten Perspektive)!
Ist so, oder?
tomS hat geschrieben: Bei einem nicht rein radialen Einfall wird die Beule sozusagen mitrotieren. Nun wissen wir jedoch, dass die Lösung der ART für ein SL mit Drehimpuls Null mathematisch eindeutig ist; das ist das Birkhoff-Theorem. D.h. dass diese Deformationen als Gravitationswellen abgestrahlt werden und dass sich asymptotisch die Form eines Schwarzschild-SL ergibt. Das würde sogar dann gelten, wenn zuvor ein Kerr-SL vorliegt; für das Kerr-SL selbst existiert kein derartiges Theorem; die Physiker gehen jedoch davon aus, dass es sich ähnlich verhält.
Interessant. Nur scheint sich mir ein Widerspruch zu ergeben, zu dem was ich erwarten würde zu messen:
Ich erwarte, dass der Neutronenstern (nehmen wir an, er wird nicht spaghettisiert, weil das SL gnügend groß ist), bei spiralförmig-tangentialem Einfall für mich als entferntem Beobachter ganz normal in der Nähe des EH "festfriert", so wie bei radialem Einfall auch. Wenn er das tut, dann kann es aber nicht gleichzeitig sein, dass ich eine weitere Rotation, auch nicht einer 'EH-Beule' um das SL-Zentrum messen kann.
Was ist hier Sache?
Gruß
seeker