Las dos respuestas preexistentes cubren convencionalmente los agujeros negros. Sin embargo, podría comenzar con material que podría convertirse en un agujero negro …
Hay dos posibilidades si, en una masa dada, el material es menos denso de lo que cabría dentro del horizonte de eventos de un agujero negro.
O el material tiene suficiente energía / fuerza / impulso que continuará como materia, o colapsará en un agujero negro de la densidad esperada.
Esto es precisamente lo que sucede en la muerte estelar: los objetos de masa baja realmente no colapsan, las estrellas algo más pesadas colapsan para formar estrellas de neutrones y el colapso más pesado para formar ‘agujeros negros’
Por cierto, abordar un punto hecho en una de las otras respuestas: declarar que hay una singularidad en el centro de un agujero negro. Hay al menos tres explicaciones teóricas por las cuales esto no es cierto.
La primera (actualmente ampliamente aceptada, pero basándose en varios supuestos que pueden ser dudosos) es que existe una dimensión mínima debajo de la cual el espacio se vuelve inconmensurable: la longitud de Planck.
El segundo se basa en la incertidumbre de Heisenberg: en el momento en que sabes que el agujero negro tiene una ubicación específica, no sabes qué tan rápido va: esencialmente su existencia en ese punto en el espacio dura cero tiempo. Hay un nombre para tales singularidades auto cancelantes (también a continuación), pero no puedo recordarlo por ahora.
El tercero también depende de Heisenberg, pero de una manera más “concreta”: ningún componente del agujero negro puede tener simultáneamente una ubicación exacta y una velocidad exacta. En consecuencia, no puede converger a un punto exacto. Una singularidad requiere una coincidencia exacta de cantidades significativas del material y, por lo tanto, es imposible.
No he visto el detalle de las simulaciones realizadas alrededor de 1991 por Shapiro y Teukolsky, pero no puedo ver cómo pudieron haber tenido esto en cuenta y llegar a las conclusiones que hicieron.
Con base en las descripciones que he visto, también tengo reservas sobre la forma en que los aspectos de GR de las simulaciones pueden haberse establecido, y sobre su capacidad para discriminar entre densidad alta e infinita; sin embargo, esto podría ser un problema con las descripciones más que con el trabajo original. Por lo tanto, presento el argumento estándar de por qué no existe un mecanismo que genere una singularidad en un marco de referencia significativo, es decir, que la llamada “singularidad” en el centro de un agujero negro es una ilusión creada por una transformación inapropiada : en lo que respecta al mundo exterior, el material fuera del agujero simplemente tiende a colapsar (en tiempo infinito) a una concha en el horizonte de eventos del agujero. Además, aunque nunca se vuelve observable, las matemáticas sugieren que (en el marco espacio-tiempo de un observador externo) el material dentro del horizonte de eventos se mueve hacia afuera, hacia el horizonte de eventos. El único momento finito en el que el modelo muestra densidad infinita es en el instante en que se evaporan los vestigios finales; la masa en este momento es cero, y la duración también es cero (otra razón para una singularidad auto cancelable). Con agujeros giratorios, parte de ella se está colapsando hacia un cilindro en lugar de una cuasi-esfera, pero aquí nuevamente el colapso a una superficie nunca se completa en ningún marco de tiempo externo.
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Un comentario general final sobre las singularidades en la física: históricamente, cada vez que se predice una singularidad ha resultado ser resultado de un análisis incompleto o un presagio de un avance significativo en los modelos físicos. La llamada “catástrofe UV” es posiblemente el ejemplo más conocido. En algunas ocasiones hemos escuchado el mantra “esta vez es diferente”, pero esta sería la primera …
