El horizonte de eventos es una esfera de fotones.
En realidad, cualquier hiperesuperficie nula es trivialmente una superficie de fotones. De hecho, hay una familia de geodésicas nulas o los caminos que toma la luz que se llaman “generadores del horizonte”. Una forma de ver esto es en el espacio-tiempo conforme que se muestra en el siguiente diagrama de Penrose:
- ¿Son las singularidades gravitacionales un pequeño volumen? ¿Está toda la masa del agujero negro concentrada en un punto adimensional? ¿Cómo puede existir algo si no tiene tamaño?
- ¿Están vivas las estrellas?
- ¿Cuánto tiempo tarda un fotón en escapar de una estrella una vez que se forma por fusión?
- ¿Se retrasaría el tiempo medido para que una señal llegue a un observador cerca de un agujero negro en comparación con el de otro observador equidistante en un planeta pequeño?
- ¿Por qué los elementos pesados del sistema solar no están en el sol?
Lo que muestra el diagrama anterior es el espacio-tiempo para un agujero negro de Schwarzschild con una observación cayendo en el agujero negro. Si el observador emite un destello de luz en el horizonte, la luz entrante se mueve hacia arriba y hacia la izquierda y hacia la singularidad, mientras que el destello saliente se mueve hacia arriba y hacia la derecha, y a lo largo y descarta el horizonte del negro agujero (hasta que se encuentre con la singularidad en el futuro infinito nulo).
No hay órbitas circulares u órbitas de ningún tipo en el horizonte; es una superficie nula y no hay propiedad a lo largo de ella y con [math] r, \ theta, \ phi [/ math] todo constante esto hace que la noción de órbita no tenga sentido.
La esfera de fotones de Schwarzschild en [math] r = 3M [/ math] es la hiperesuperficie similar a la temporal, donde inicialmente las líneas nulas tangentes permanecen nulas de tal manera que mantienen la frecuencia y la energía de los fotones iguales. Esta esfera de fotones es la órbita circular inestable más cercana para un espacio-tiempo esférico simétrico estático.
La esfera nula de fotones tiene menos interés que las esferas de fotones temporales, que están relacionadas con muchas propiedades ópticas interesantes del espacio-tiempo.
Imagen de los diagramas de Penrose
