Kollision zweier schwarzer Löcher: Theoretischer Rahmen

Hochgradig unsphärische, zeitabhängige Kollisionen zwischen schwarzen Löchern können leistungsstarke Quellen gravitativer Strahlung sein. Wir betrachten verschiedene Versuche zur Schätzung der Effizienz der Generation von Strahlung durch solche Kollisionen. Um die tatsächliche Effizienz zu bestimmen und die Einzelheiten der dynamischen Verschmelzung von Ereignishorizonten schwarzer Löcher zu verstehen, haben wir eine numerische Methode zur Lösung der Einsteinschen Gravitationsfeldgleichungen in diesen hochgradigen, starken Feldregionen entwickelt. Die Frontalkollision zweier nicht rotierender Vakuum schwarzer Löcher wird als Beispiel für unsere Technik gewählt. Wir verwenden das geometrodynamische Modell eines schwarzen Lochs als Einstein-Rosen-Brücke. Die zu entwickelnden Anfangsdaten sind die zeit-symmetrischen konform flachen Daten, die von Misner entdeckt wurden. Ein neuer Satz räumlicher Koordinaten für diese Daten wird abgeleitet. Dann wird die allgemeine Raum- plus Zeitzerlegung von Einsteins Gleichungen dargestellt und auf den axialsymmetrischen, nicht rotierenden Fall spezialisiert. Einzelheiten der Entwicklung werden in späteren Arbeiten gegeben.