¿Pueden existir agujeros negros de antimateria?

Se dice que (en teoría) se forman agujeros negros por colapso gravitacional de estrellas masivas, ya que las reacciones nucleares en el núcleo de la estrella finalmente se desvanecen hasta el punto en que la presión gravitacional interna supera la presión externa de las reacciones nucleares. Se cree que estos procesos son los mismos tanto para la materia antimateria como para la materia normal.

AFAIK, las observaciones de estrellas antimateria nunca se han informado, por lo que presumiblemente todos los candidatos BH actuales están compuestos de materia normal. Esto no excluye la posibilidad de “anti-galaxias”, pero creo que esas bestias son altamente improbables: un BH compuesto de antimateria, en medio de una galaxia de materia normal, debería presentar algo bastante espectacular pero hasta ahora no observado. fuegos artificiales (ya que la materia que cae aniquila mutuamente la cantidad correspondiente de antimateria).

Ver Agujero negro y antimateria (Wikipedia)

Lo siguiente se extrapola de lo que he entendido de Cosmología convencional:

En la época de la gran unificación (hasta 10 ^ {- 36} segundos después del Big Bang), la materia y la antimateria estaban bastante mezcladas, por lo que las posibilidades de aislar lo suficiente para formar un agujero negro (sin mencionar que se enfría lo suficiente como para colapso) fueron nulos. A medida que las cosas se adelgazaron y se enfriaron hacia el final de la Época GUT, se cree que algunos desequilibrios bastante delicados en las interacciones fundamentales llevaron a que lo que llamamos materia tenga una probabilidad ligeramente mayor de alejarse por sí solo de lo que llamamos antimateria; por lo tanto, cuando las interacciones fuertes y de electrodébil se “congelaron” como partículas estables, quedó un pequeño residuo de materia. Esos somos nosotros.

Este escenario parecería (para mí) impedir la acumulación de grandes grupos aislados de antimateria por cualquier proceso “natural”.

Por supuesto, la magia (también conocida como ” una tecnología suficientemente avanzada ” por la Tercera Ley de Clarke) podría crear tal cosa “artificialmente”. Sería una cosa bastante malvada construirlo, ya que arrojar uno en el agujero negro supermasivo central de una galaxia podría esterilizar esa galaxia y algunos de sus vecinos. Esperemos que nadie lo haga.

Por otra parte, si nada puede escapar de un agujero negro, tal vez toda esa furia liberada como materia y antimateria aniquilada “dentro” se quedaría allí y no tendría ningún efecto sobre el “exterior”. En ese caso, esos SMBH serían excelentes unidades de eliminación para todo tipo de armas realmente desagradables …

Este es uno de los aspectos del “problema de la información del agujero negro” que los físicos intentan resolver. El agujero negro parece “olvidar” lo que cayó en él, todo lo que recuerda es la energía total y la carga eléctrica total de las cosas que cayeron en él. Por lo tanto, un hipotético “agujero negro de antimateria” sería idéntico a la misma masa “agujero negro de materia”. Por lo tanto, si se encuentran, hacen lo mismo que dos agujeros negros estándar, se fusionan en un agujero negro más grande. Al menos este es nuestro conocimiento actual. Incluso si las singularidades centrales eventualmente “aniquilan”, la energía resultante no puede escapar del agujero negro, permanecerá en su centro, y desde el exterior nada cambiaría.

La respuesta a su pregunta depende de una física completamente desconocida.

No hay una cantidad significativa de antimateria en nuestro volumen de Hubble, la parte del Universo que podemos ver. Reaccionaría violentamente con la materia normal, y veríamos los resultados. Los positrones aislados ocurren con frecuencia modesta, y las combinaciones quark-antiquark también se crean naturalmente, pero incluso los antineutrones y antiprotones aislados pueden no existir en la naturaleza, ya que requerirían tres antiquarks para unirse con las energías correctas.

Se ha sugerido que podría haber regiones en nuestro universo, llamadas dominios, con diferentes valores de constantes físicas, separadas por paredes de dominio que destruirían cualquier materia que las atraviese. Si es así, podría haber dominios con antimateria formando estrellas y galaxias, y sin concentraciones significativas de materia. En ese caso, las estrellas de antimateria podrían formar agujeros negros. Los muros de dominio que nos rodean tendrían que estar bien fuera de nuestro volumen de Hubble.

Existen otras posibilidades conjeturales.

En principio, un agujero negro podría estar formado por antimateria. Sin embargo, esto probablemente nunca ha sucedido.

Una vez se conjeturó que el Big Bang podría haber dado lugar a agujeros negros, y los cálculos indicaron que muchos de estos habrían sido de una masa tal que se estarían evaporando en la actualidad debido a la radiación de Hawking. Se buscaron y no se encontraron firmas de tales evaporaciones explosivas (emisión de punto de rayos gamma de rápido crecimiento). Ahora parece poco probable que se hayan formado agujeros negros de cualquier tamaño significativo durante o poco después del evento Big Bang.

Dado que la materia y la antimateria parecen haberse aniquilado casi por completo muy pronto después de que el Big Bang dejara aproximadamente una 10 billonésima parte de la materia original y casi no haya antimateria, no habría una forma posterior de acumular suficiente antimateria para formar una estrella antimateria lo suficientemente grande para formar un agujero negro después de explotar como una supernova.

Pero dejando de lado tanta realidad por el argumento, ¿cómo sería un agujero negro formado a partir de la antimateria? La mayoría de los que han estudiado los agujeros negros con la teoría no creen que podamos distinguir entre este tipo de agujero negro y uno formado de materia: la inexistencia del número bariónico para los agujeros negros. II y página en arxiv.org

Independientemente de cuál sea la opinión correcta sobre el número de bariones en los agujeros negros, agregar materia ordinaria y energía a un agujero negro formado originalmente a partir de antimateria aumentaría la masa efectiva del agujero negro exactamente de la misma manera que si se formara a partir de la materia en el primer sitio. La teoría general de la relatividad no proporciona ningún margen de maniobra en este asunto.

La colisión entre los dos agujeros negros tendría el mismo resultado, sin importar cuál fuera la fuente original de energía de masa.

Los agujeros negros no están hechos de materia ni de antimateria. Son como “cráteres” en el espacio-tiempo, causados ​​por la gravitación. Como la gravitación puede tener su origen tanto en la materia como en la antimateria, se podría decir que los agujeros negros están “creados por” la materia o la antimateria, pero no están “hechos de”.

http: // sciencequestionswithsurpr … explica que no debería haber una diferencia. Pero la mayor parte de esto sigue siendo especulativo.

No es que sepamos, ¡ pero no es imposible!

La antimateria es como la materia ordinaria, excepto por sus cargas invertidas. El antiprotón tiene carga negativa, por ejemplo, mientras que el antielectrón tiene carga positiva. No hay restricciones físicas para los agujeros negros hechos con antimateria, pero apuesto a que nunca encontraremos uno.

¡Ni siquiera sabemos a dónde se fue toda la antimateria formada durante la creación de nuestro universo!

Claro que las estrellas de antimateria pueden existir con suficiente antimateria y, por lo tanto, las suficientemente grandes pueden explotar como una supernova y dejar un agujero negro de masa estelar. Los grupos de ellos pueden fusionarse y formar agujeros negros supermasivos.

Pero la idea de que esto podría explicar el desequilibrio entre la materia y la antimateria es poco probable. Los cosmólogos han derivado del proceso de la bariogénesis en el Universo temprano que la simetría de partículas y antipartículas tuvo que romperse. Los bariones son simplemente partículas subatómicas que contienen tres quarks. En el Universo temprano, la materia estaba mucho más cerca y la atracción masiva habría significado la destrucción mutua asegurada para casi todos los pares de materia / antimateria. Entonces, no queda suficiente antimateria hoy para hacer un montón de agujeros negros de antimateria.

En cuanto a que ya se han evaporado, los agujeros negros supermasivos requieren tanto como un Gogol de años para descomponerse a través de la radiación de Hawking. Nuestro universo es un bebé relativo con solo 13.798 millones de años de edad. Si existieran en el universo primitivo, todavía estarían presentes y presenciaríamos los destellos de intensa radiación gamma de muy alta energía cuando se produce la materia ordinaria de los eventos de aniquilación que emiten tales eventos de materia / antimateria. Nosotros no vemos eso.
Lea más aquí: Preguntas sobre antimateria: de los quarks a los cuásares

En principio sí. La antimateria tiene masa, por lo que si la aprieta a una densidad suficientemente alta se formará un agujero negro. En la práctica, es imposible hacer esto en nuestro Universo. Esto se debe a que antes de que puedas exprimir toda esa antimateria dentro del radio de Schwarzschild, interactuará con la materia que está alrededor y se aniquilará, y explotará toda tu maldita chispa. No puedo ver cómo eso sería diferente en el Universo temprano.

Además, la radiación de Hawking de un agujero negro de antimateria no consistiría en antimateria. La radiación de Hawking es una producción de pares de vacío cerca del horizonte de eventos, lo que significa que la partícula que escapa es tan probable que sea una partícula como una antipartícula (que de todos modos se aniquilaría inmediatamente), independientemente de los componentes originales del agujero negro.

Recuerde que “los agujeros negros no tienen pelo”. Están completamente definidos por masa, giro y carga. No recuerdan qué tipo de masa lo creó originalmente, ya sea materia, antimateria o rosquillas de gelatina.

Claro que pueden. La antimateria comparte todas las propiedades de la materia, solo con cargos opuestos. A menos que, vaya al nivel de quark, entonces es solo el anti-quark reemplazando cada quark, y cada anti-quark reemplazado por un quark.

Aún así, las propiedades de la gravedad no cambian. Obtenga suficiente antimateria juntos y debería obtener un agujero negro.

Los agujeros negros y la antimateria no van de la mano. La antimateria es lo que teóricamente fue destruido durante la creación del universo. Los agujeros negros parecen ser pequeños trozos densos de materia. Puede especular que alguna reacción dentro de los agujeros negros convierte la materia que consumen en antimateria, pero no es una propuesta demasiado sólida.

Los agujeros negros no tienen propiedades que le permitan distinguir la materia de la antimateria: tienen masa, carga y rotación. Eso es. En la práctica, los agujeros negros reales solo tienen masa y giro.

Teóricamente, claro. Jess H. Brewer explicó por qué eso es poco probable.

Si tal cosa existiera, probablemente no se comportaría de manera diferente a una normal. Una vez que la materia ha caído en la singularidad, no importa en qué forma se encuentre. Para el mundo exterior, solo se ve su gravedad y carga.

Estadísticamente es poco probable, aunque no imposible. Por lo tanto, hay una minoría de agujeros negros hechos de antimateria. Bueno, a medida que agrega energía, todavía obtienen masa sin importar lo que agregue, la materia o la antimateria.

De hecho, pero ¿qué sucede cuando comienzan a absorber materia? ¿Qué pasa si chocan con un agujero negro? Creo que en aquel entonces fueron creados muy cerca uno del otro.

De ningún modo. Los agujeros negros no tienen pelo … solo masa, giro y carga.

Una vez que está allí, lo único que importa es cuánto había.