dois buracos negros orbitando um ao outro dentro do seu horizonte de eventos

Existe algum argumento contra essa situação: dois buracos negros, um no horizonte de eventos do outro, e o sistema é estável.

É interessante para mim porque, se isso funcionar, poderíamos ter o horizonte de eventos do sistema não na forma de uma esfera perfeita. (O horizonte de eventos provavelmente estaria se movendo com a órbita)

Dentro do horizonte de eventos é um lugar estranho para se estar. Dentro de um buraco negro, o espaço-tempo flui em direção à singularidade mais rapidamente do que a velocidade da luz (medida de fora do buraco negro. O efeito é que qualquer coisa dentro de um buraco negro, em uma quantidade finita (e geralmente curta) de tempo acabam na singularidade.

Existem modelos de fusão de buracos negros, como o vídeo da NASA . Requer supercomputadores para resolver numericamente as equações de Einstein.

Como observei em um comentário, nenhuma órbita estável pode existir dentro de 1,5 vezes o raio do horizonte de eventos. A velocidade orbital é c nessa distância (1,5 Schwarzschild); também é chamada de "esfera de fótons". Dentro desse raio, todas as órbitas são instáveis. E a radiação das ondas gravitacionais significa que, à medida que dois buracos negros orbitam um ao outro, eles perdem energia e, portanto, suas órbitas decaem. À medida que os buracos negros se aproximam, os horizontes do evento são distorcidos e se fundem em uma forma de gota

dois buracos negros, um no horizonte de eventos do outro

A premissa está errada. Não pode haver tal coisa. O que você e eu, observadores externos, entendemos como um "buraco negro" é na verdade todo o volume dentro do horizonte de eventos. É um pedaço do espaço-tempo causalmente desconectado de onde estamos agora.

Quando dois buracos negros se aproximam o suficiente, os horizontes do evento aumentam um para o outro. Quando tocam e se tornam um único horizonte de eventos, o processo de fusão começa em vigor (às vezes isso é chamado de "colisão"). O único resultado possível nesse ponto é que as duas BHs se fundirão e se tornarão um único buraco negro maior.

Veja este vídeo para um exemplo:

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

(nota: as duas esferas vermelhas no final da simulação não têm realidade física, ignore-as)

O horizonte de eventos é uma propriedade global do espaço-tempo. Existe apenas um horizonte de eventos neste caso. Para haver "dois" buracos negros, geralmente queremos dizer que seus horizontes aparentes estão separados em algum momento e acabam se fundindo.

Esse tecnicismo de lado, há uma tonelada de pesquisas nisso, porque as fusões de buracos negros são uma provável fonte de radiação gravitacional e existem vários experimentos em todo o mundo tentando detectar diretamente essa radiação, incluindo o LIGO nos EUA. Existem também vários experimentos espaciais propostos, mas não atualmente financiados.

Muito do trabalho teórico nisto utiliza grandes simulações numéricas em supercomputadores para calcular quantidades importantes, incluindo eventos e horizontes aparentes. Devido à emissão de radiação gravitacional, os buracos negros que você descreve se espiralam lentamente e eventualmente se fundem completamente. (A radiação gravitacional carrega energia, então seu raio orbital diminui.) Eventualmente, eles se instalam (assintoticamente) em uma solução de Kerr ou de Schwarzschild.

É um cenário improvável.

O horizonte de eventos é o ponto em que a velocidade orbital excede C (a velocidade da luz).

A matéria é incapaz de igualar ou exceder C dentro de seu quadro. Portanto, uma órbita estável é implausível, uma vez que o segundo buraco negro precisaria se mover mais rápido que C. Assim, a órbita é inerentemente instável e está decaindo.

Deveríamos ser capazes de detectar uma mudança de velocidade nas órbitas de objetos fora do horizonte de eventos no disco de acreção, e o horizonte de eventos também deve ter uma protuberância, mas, dependendo do ponto atual em órbita, que pode se tornar indetectávelmente pequeno quanto menor o buraco negro espirala cada vez mais perto.

Observe que eu não entendo todos os detalhes de arrastamento de quadros e outras estranhezas relacionadas a buracos negros, portanto esse é apenas um exame de primeira ordem dos princípios, portanto, mais implausível do que impossível.