¿El núcleo de un agujero negro contiene la masa que se le atribuye?

Esto depende de a quién le pregunte y degenera rápidamente en una discusión sobre la elección de coordenadas.

Para un observador externo, el tiempo se ralentiza en busca de objetos que caen y quedan atrapados en el horizonte. Probablemente se manchan en el horizonte, por lo que no están en un lugar en particular. Tuve esa idea de un libro de Leonard Susskind, mucho antes de que se hicieran los argumentos sobre un firewall cuántico. Tenía que ver con una discusión de entropía con Hawking, que Hawking perdió.

Entonces toda la masa puede estar en el horizonte. Incluso en el caso de la formación de agujeros negros, un par de tipos hace unos años (creo que Max Wallis) hicieron un caso que justo antes de que se forme la cosa, la masa interior gravita hacia el horizonte.

Pero es más común encontrar relativistas que afirman que uno debe usar las coordenadas adecuadas de un observador que cae, que parece llevar al faller por el horizonte y hacia algún tipo de singularidad imposible en el centro. Esa palabra “imposible” debería ser una pista de que esta explicación es errónea, pero se aferran a ella. Simplemente informo ambas opiniones.

No hay “núcleo”. Un agujero negro no es una cosa. Es una región esférica de espacio vacío con ciertas propiedades, a saber, todo lo que pasa un cierto radio medido desde su centro tiene que seguir hacia el centro.

Entonces, hay un punto en el centro exacto de la esfera donde todo lo que pasa por el horizonte tiene que ir. Es como que las cosas que se deslizan cuesta abajo tienen que llegar al pie de una colina debido a la geometría. Entonces, cualquier cosa que pase por el horizonte tiene que “deslizarse hacia abajo” hacia el centro. ¡Pero el centro es un punto! ¿Cómo puede quedar todo en un punto?

Nadie lo sabe en absoluto. Las matemáticas muestran que todo tiene que llegar al centro, y sabemos que no puedes tener cosas en un punto. Entonces, realmente nadie sabe qué sucede con las cosas que entran en un agujero negro, excepto que ya no están dando vueltas dentro de la región.

La “masa” atribuida al agujero negro no tiene nada que ver con la masa. Es un parámetro que aparece cuando resuelve las ecuaciones de campo de Einstein para el espacio vacío, que define el radio del horizonte del agujero negro.

Por núcleo no queremos decir la parte central de un cuerpo masivo. Su pregunta desafía la definición adecuada de lo que significa núcleo.

Nadie sabe si hay diferentes capas en una estrella colapsada que se convierte en un agujero negro. No tenemos forma de probar eso y todas las ideas sobre esto se basan en modelos teóricos.

Algunos teóricos sugieren que la cuestión del agujero negro se aplasta a una singularidad infinitamente pequeña. Esta idea me parece estar equivocada porque en el centro de cualquier cuerpo masivo la gravedad está anulada (la curvatura espacio-temporal es cero). El efecto gravitacional se siente más fuerte en las superficies de cuerpos masivos. No parece lógico que algo que tiene una gravedad masiva (curvatura espacio-temporal) no tenga una superficie y se describa como infinitamente pequeño. La única forma en que deberíamos pensar en ellos es en los objetos que ocupan espacio y, por lo tanto, tienen un tamaño finito.

La masa atribuida a un agujero negro está dentro del horizonte de eventos … en lugar de estar en el disco de acreción o flotar afuera.

Es un poco como determinar cuánta masa atribuir a la Tierra o al Sol.

No se considera que los agujeros negros tengan un “núcleo”, lo que implicaría un objeto material en algún lugar “allá abajo”. En cambio, la mejor física que tenemos da resultados sin sentido, entonces: nadie lo sabe.

Los agujeros negros no tienen núcleos :

Por el contrario, no tienen una composición similar a la de un planetario o estelar, sino que tienen un horizonte de eventos (un punto sin retorno para los objetos). Además, dentro de su composición, la mayoría tiene una singularidad hipotética, que es un punto hacia el cual toda la masa e información que ingresa al horizonte de eventos puede desviarse debido a la inmensa atracción gravitacional de los agujeros negros.

Aquí también es donde la masa del agujero negro se puede acumular principalmente, o al menos la masa se acumula dentro del horizonte de eventos. Es difícil saberlo, ya que la información que tenemos sobre los agujeros negros es limitada: no es que tengamos uno relativamente cercano para observar en detalle y analizar. De hecho, el más cercano puede estar en un sistema conocido como Sagitario A en el centro de la Vía Láctea, a 25,000 años luz de distancia de nosotros. Así que no nos acercaremos a uno pronto, eso es si incluso podemos verlos para saber exactamente dónde están.

Espero que esto ayude.

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