¿Cómo un agujero negro de masa igual al sol tiene la misma gravedad?

La fuerza gravitacional depende de la masa de los objetos y la distancia entre ellos. Cuanto menor es la distancia, mayor es la fuerza. Para objetos esféricos, la distancia se toma de centro a centro de los objetos. Esta fórmula, sin embargo, no siempre es aplicable.

Supongamos que reemplazamos el sol con un objeto del tamaño de la luna de la misma masa. Aquí en la tierra no hay cambios en las fuerzas gravitacionales ya que las masas y las distancias siguen siendo las mismas. Sin embargo, si enviamos una sonda del tamaño de Hubble para orbitar este objeto a 100 millas de la superficie (1200 millas del centro) las cosas cambian bastante. Nunca obtendríamos una lectura de la sonda en órbita porque las pequeñas distancias involucradas resultan en una gravitación tremenda que crea una fuerza de marea insuperable que desgarra la sonda.

Por otro lado, si orbitamos una sonda a 100 millas por encima de la superficie del sol, las cosas son bastante diferentes porque eso coloca a la sonda a 433,100 millas del centro, lo que resulta en una fuerza gravitacional aproximadamente 200,000 veces menor que en el caso anterior.

Por otro lado, si iguala la distancia desde el centro, la sonda está esencialmente en el medio del sol. En este caso, la fuerza gravitacional neta sobre la sonda es aproximadamente cero, ya que la materia solar la atrae igualmente en todas las direcciones.

Conclusión, siempre que su distancia desde un agujero negro de masa solar sea mayor que el radio del sol, la fuerza gravitacional será la misma.

Gracias a Newton, sabemos que la gravedad es proporcional a la masa del objeto, no al tamaño. Su pregunta básicamente responde a esto: tanto el agujero negro como el sol tienen la misma masa , lo que significa que la gravedad será generalmente igual.

Ahora, probablemente esté pensando que incluso la luz no puede escapar del tirón gravitacional del agujero negro más allá del horizonte, mientras que el Sol no tiene esta propiedad. Si miramos esto desde el punto de vista de la Relatividad General, entonces la gravedad se convierte en otra cosa, no es una fuerza sino la regla sobre la geometría del espacio-tiempo. Pero, fuera del horizonte de sucesos, la fuerza de gravedad sobre un objeto en la distancia d será la misma siempre que tanto el agujero negro como una estrella tengan la misma masa.

Porque la gravedad es una propiedad de la masa. Los objetos con la misma masa tendrán la misma gravedad.

Pueden ser dos objetos cualquiera. Un planeta y una estrella de la misma masa tendrán la misma gravedad. Una estrella de neutrones y un planeta de la misma masa tendrán la misma gravedad.

Del mismo modo, un agujero negro de masa igual a la masa del sol tendrá la misma gravedad que la del sol.

Te daré una analogía simple: toma un trozo de papel y hazlo tan fuerte como puedas.

tienes la misma cantidad de papel solo en un área más pequeña, esto es exactamente lo que le sucedió al núcleo de una estrella supermasiva, es la misma cantidad de material empaquetado en un espacio más pequeño.