No creo que necesites relatividad general para predecir eso.
Cuando una estrella funciona normalmente, la presión de la luz saliente equilibra exactamente su fuerza gravitacional. Cuando la estrella se queda sin combustible, la producción de luz disminuye y la gravedad puede abrumar la presión de la luz.
En ese punto, la estrella colapsará sobre sí misma.
- ¿Qué opinas sobre los argumentos presentados en este artículo?
- ¿Es posible que la expansión del universo esté siendo causada por agujeros negros?
- ¿Hay alguna forma de estabilizar un agujero negro en miniatura para evitar que se evapore por la radiación de Hawking?
- Los agujeros negros provienen de estrellas muertas. Entonces, ¿de dónde vienen los agujeros negros supermasivos?
- ¿Qué sucede exactamente al final de la vida de una estrella? ¿Terminan con una supernova o un agujero negro?
Hay algunas cosas que pueden detener ese colapso:
- Si la estrella es pequeña, el material dentro de la estrella se puede comprimir a sus límites normales, donde los átomos se aprietan tan fuertemente como pueden ser sus fuerzas nucleares internas, y terminas con una enana marrón.
- La estrella podría explotar, dándote una nova / supernova.
- Si es lo suficientemente grande, la gravedad de la estrella superará las fuerzas dentro de los átomos que la componen, forzándolos a unirse hasta que sus electrones ya no puedan orbitar y el núcleo de protones y neutrones se toquen entre sí. Esta es una “estrella de neutrones” y es un objeto muy, muy denso.
- Lo que impide que las cosas sean más pequeñas que eso es el “principio de exclusión de Pauli”, pero con suficiente gravedad, incluso eso se puede superar. Como no hay otras cosas que eviten el colapso, las cosas continúan reduciéndose hasta que la estrella tiene literalmente un tamaño cero. Es un punto INFINITAMENTE pequeño, con la misma masa que la estrella original y tiene densidad INFINITA. Este es un “agujero negro”.
Debido a que la gravedad se vuelve más fuerte cuanto más te acercas a otra masa, y puedes llegar a una distancia cero del agujero negro, la gravedad en ese pequeño punto ahora es infinita (!) E increíblemente fuerte incluso a una distancia bastante larga.
Para cualquier cuerpo gravitacional, puede calcular la “velocidad de escape”, la velocidad que necesita para salir de su campo de gravedad … dependiendo de qué tan lejos esté.
Si estás en el centro de un agujero negro, entonces la velocidad de escape es infinita, no puedes escapar. Incluso la luz no puede escapar porque la luz no tiene una velocidad infinita.
A cierta distancia del agujero negro, la luz puede escapar porque se mueve lo suficientemente rápido … pero cualquier luz que se acerque demasiado al agujero negro sería absorbida y no podría escapar. Por eso es “negro”.
Todo lo que he dicho hasta ahora es cierto con o sin relatividad … por lo que no se necesita una relatividad especial ni general para que haya esos puntos infinitamente densos con gravedad infinita.
Lo único que falta en la comprensión moderna de un agujero negro es el “horizonte de eventos”.
La relatividad especial (no general) dice que nada puede viajar más rápido que la luz. Lo que significa que, a cierta distancia del centro del agujero negro, donde la luz no puede escapar, NADA DE LO QUE pueda escapar.
Esto incluye no solo objetos físicos, luz y cosas así … ni siquiera la información puede escapar.
Por lo tanto, todo dentro de esa distancia especial a la que la velocidad de escape es la velocidad de la luz es “oscura” en el sentido de que nunca podemos saber nada sobre lo que está sucediendo dentro.
Así que hasta este punto, solo necesitabas “relatividad especial” … más allá de aquí requiere “relatividad general”.
Peor aún, debido a que el campo gravitacional intenso distorsiona el tiempo, el concepto del tiempo mismo deja de tener sentido dentro del horizonte de eventos. Por lo tanto, ni siquiera es significativo decir que la estrella colapsó en un punto de tamaño cero … una vez que se hizo lo suficientemente pequeña como para tener una velocidad de escape mayor que la velocidad de la luz, las leyes de la física comienzan a lanzar un ataque de silbido, y ” NO SABEMOS ”comienza a convertirse en la única respuesta significativa.
Luego nos adentramos en todo el asunto de la “radiación de Hawkins”, donde cosas peculiares que pueden suceder en el vacío debido a la teoría cuántica comienzan a permitir que la materia negativa ingrese al agujero negro y la materia normal se irradie desde cerca de la superficie del horizonte de eventos . ¡Esto hace que los agujeros negros se “evaporen” lentamente … a pesar de que nada puede escapar de ellos!
CONCLUSIÓN: La mayor parte de lo que hace que los agujeros negros sean lo que son es cierto en física “clásica”. Solo algunos de los aspectos más esotéricos de un agujero negro requieren una relatividad especial y general para explicarlos. Todo el asunto de la ‘evaporación’ también requiere mecánica cuántica.
