¿Cómo difiere la singularidad gravitacional en el centro de un agujero negro muy grande de la de un agujero pequeño?

Lamentablemente, esta es una de esas excelentes preguntas que no tiene una respuesta igualmente excelente.

Sabemos muy poco sobre las singularidades. Incluyendo el hecho, ni siquiera sabemos si existen singularidades. En su mayor parte, son un marcador de posición para uno dividido por cero. Entonces, esta pregunta es en gran medida como preguntar cómo dos divididos por cero son diferentes de uno dividido por cero. Ambos no están definidos, y ni siquiera puedo decir de manera concluyente que sean diferentes.

Sin embargo, una diferencia por la que puedo hacer un argumento razonable es el tamaño del anillo central. Verá, la mayoría, probablemente todos los agujeros negros son agujeros negros tipo Kerr. Eso es elegante para significar que giran. Si hace girar algo realmente rápido, esto se siente como una fuerza externa, ya que los satélites se mantienen en órbita en lugar de caer al suelo. Esta aparente fuerza externa contrarresta la gravedad en la medida en que uno predice que las singularidades de los agujeros negros son anillos, no puntos.

Para agujeros negros muy grandes, se ha mostrado al menos en papel, algo podría caer a través del agujero del anillo sin ser destruido primero. Ahora, para la mayoría de los anillos, pasar por el centro no es tan interesante, porque estarías en el otro lado del anillo. Pero es posible que este sea realmente un camino a través de un agujero de gusano en el espacio / tiempo que conduzca a otro agujero negro, o incluso a otro universo por completo.

Es solo un factor de escala lineal. Si tiene agujeros negros de tamaño M y 10M, este último será 10 veces más grande y lo que mida en el primer agujero negro en cualquier punto con una distancia r desde la singularidad es exactamente lo que encontrará en un punto similar con una distancia de 10r en El otro agujero negro. Son como copias escaladas el uno del otro.

La naturaleza de la singularidad de un agujero negro es independiente de su masa.

Los diferentes tipos de espacio-tiempo del agujero negro tendrán singularidades que diferirán en carácter; los tiempos espaciales Kerr versus Schwarzschild, por ejemplo.

Nota Bene:

  1. Lo anterior se toma en el contexto de la relatividad general clásica y se debe enfatizar que los interiores de los agujeros negros no se conocen bien.
  2. Una singularidad no es una “cosa” sino el evento de espacio-tiempo donde las líneas del mundo llegan a su fin. Vea la respuesta de Harry McLaughlin a ¿Qué es una singularidad de agujero negro?