¿Es el entorno más allá del horizonte de eventos de un agujero negro brillante u oscuro?

Entonces, aquí hay algo interesante sobre los agujeros negros que la mayoría de la gente no aprecia:

No hay nada especial sobre el horizonte de eventos.

(dilo conmigo)

Lo que quiero decir es esto: si te alejas mucho de un agujero negro y ves caer a alguien, debería parecer que alcanzan la velocidad de la luz en el horizonte de eventos. En la práctica, nunca los ves llegar al horizonte de eventos porque a medida que se acercan a la velocidad de la luz, la progresión aparente del tiempo para ellos se detiene (si usaran un reloj, verías que avanza cada vez más despacio). se acercaron) La luz de ellos también se desplaza más y más hacia el rojo, y finalmente se desplaza hacia el rojo infinitamente en el horizonte. Parece que el horizonte es un lugar bastante especial, ¿eh? INCORRECTO.

El horizonte parece un lugar especial solo en el marco de referencia de este observador distante. En la Relatividad general, nos preguntamos “¿qué ve la persona que cae en el horizonte de sucesos?” la respuesta que obtienes es “no mucho”. En su marco de referencia, el horizonte de eventos no es una ubicación especial. En la imaginación popular, imaginamos a alguien destrozado a medida que llegan al horizonte de eventos debido a las fuerzas de marea (la gravedad es más fuerte a tus pies que a tu cabeza). Pero para un agujero negro grande, el gradiente en la fuerza gravitacional no es lo suficientemente fuerte para esto hasta que te acercas mucho más a la singularidad que al horizonte de eventos. Ni siquiera te darías cuenta de que ya estabas condenado. Continuaría pareciendo oscuro en la dirección de la singularidad, y claro en la otra dirección (aunque obtendría efectos de lentes gravitacionales extraños).

Bien, todo lo dicho, esto es muy interesante porque eso no es realmente lo que dice la mecánica cuántica, al menos para los pequeños agujeros negros. Lo que tenemos aquí es un caso en el que nuestras dos mejores teorías realmente no están de acuerdo. ¡Eso es genial! Nos dice que todavía hay una nueva física que aprender, por eso la gente está tan interesada en los agujeros negros. Por ejemplo, hace un par de años, algunas personas propusieron ‘cortafuegos’ (Firewall (física)) que existen en el horizonte de eventos (esencialmente, si caes en el agujero negro, mueres en un incendio cuando golpeas el horizonte de eventos !). Claramente, esto es completamente inconsistente con lo que acabo de decir, así que si es cierto, entonces has descifrado la Relatividad General. Eso sería emocionante.

He escrito mis propias respuestas a este tipo de preguntas varias veces. Cada vez que obtengo una nueva perspectiva de las respuestas y comentarios de otras personas por mi cuenta, eso hace que regrese y reconsidere mi respuesta anterior. En última instancia, mi conclusión es que cada descripción que he visto es defectuosa, incluida la mía. Entonces, en verdad, no pondría mucha importancia en las respuestas que intentan decirte de una forma u otra, ya que hay algunas complejidades que hacen que esta pregunta difícil o imposible de responder con precisión.

Entonces, en lugar de tratar de responder su pregunta, describiré algunas de las dificultades para responderla.

El problema número uno es que no tenemos una descripción general de cómo la materia pasa más allá del horizonte de eventos. Hay agujeros negros supergigantes en el centro de la mayoría de las galaxias. Esas son pruebas extremadamente buenas de que los agujeros negros pueden crecer y crecen en un tiempo finito. Si uno modela la fusión de los agujeros negros, lleva un tiempo finito a un observador externo. Sin embargo, cuando uno intenta modelar la materia ordinaria entrando en un agujero negro, sigue obteniendo los resultados de que un marco de referencia de observadores externos tarda un tiempo infinito en que un objeto ingrese en un horizonte de eventos.

El problema es que para la fusión de agujeros negros usamos un modelo de horizontes dinámicos de agujeros negros que dice que los agujeros negros pueden y cambian. Para la materia ordinaria, terminamos usando un modelo estático que dice que los agujeros negros siguen siendo los mismos para siempre. Desde mi punto de vista, no hay forma de que alcances el horizonte de eventos, pero puede haber una forma de que el horizonte de eventos te alcance. Sin el modelo dinámico para la materia que cae en un agujero negro, no podemos describir de manera significativa cómo se agrupará la luz. ¿Existe una oportunidad para que cientos de años de luz te alcancen mientras esperas en la cola? ¿O estás cayendo a velocidades tan relativistas, la única luz que ves es la luz que ya está cerca de ti?

Un segundo problema es el camino que tomas al entrar. Como puedes imaginar si estás cayendo cerca de la velocidad de la luz directamente hacia un punto en el espacio, no hay muchas oportunidades para que la luz te pase. Sin embargo, si está en espiral con un camino indirecto, cualquier cosa que tome una ruta más directa puede alcanzarlo. Pero aquí está la cosa, no hay una ruta directa a la singularidad. El espacio mismo está girando. No importa lo que hagas, estarás en espiral, es solo una cuestión de cantidades relativas de espiral.

Otro problema son las ondas de gravedad. Si tuviera que bajar una cuerda hacia un agujero negro estático, necesitaría una cantidad infinita de cuerda para alcanzar el horizonte de eventos. Después de un tiempo finito o una cantidad finita de cuerda, la cuerda no cruzaría el horizonte de eventos, y simplemente podría tirar de ella hacia atrás. Entonces, para mi marco de referencia, el camino hacia un horizonte de eventos es infinitamente lejano, o una cantidad infinita de cuerda. Pero si el horizonte de eventos se mueve, la cuerda puede tragarse después de una cantidad finita de longitud. ¿Eso significa que tengo una cantidad finita de cuerda que abarca una distancia infinita? Obviamente no. En cambio, lo que tendría que suceder es que la expansión del horizonte de eventos crearía una onda de gravedad. Esta onda de gravedad sería lo suficientemente larga en longitud de onda para satisfacer la regla de no drama, pero finalmente introduciría una cantidad infinita de estiramiento sobre una distancia finita de mi cuerda y la rompería en dos. Esta onda de gravedad complicará aún más mi descripción de lo que vería un observador que cae en un agujero negro. Sin una descripción precisa de esa onda de gravedad, se convierte en una incertidumbre más.

En última instancia, estoy convencido de que esta es una pregunta lo suficientemente complicada, la única forma de resolverla es encontrar una pregunta lo suficientemente similar donde realmente podamos observar y hacer el experimento. Hasta entonces, cualquier respuesta seguirá siendo un trabajo de adivinanzas que parecerá válido hasta que llegue la próxima gran suposición.

¿Alimentación? No, los agujeros negros no se alimentan. Estás malinterpretando algo fundamental sobre cómo funcionan los agujeros negros.

El entorno más allá de un horizonte de eventos es tan ajeno y único a todo lo que sabemos que no hay una forma adecuada de describirlo (con matemáticas o de otro tipo). Es un gradiente gravitacional que alcanza un umbral en el que se produce la caída de la luz. No hay forma de observar esto y volver a ser parte de este lado. Es una membrana unilateral.

Algunos dicen que la singularidad se encuentra en todas partes o que todas las direcciones alejadas de la singularidad apuntan hacia el pasado … lo que sea que eso signifique para usted. Todo es juego de palabras.

Lo que invalida la pregunta es que no hay luz emisora ​​o dispositivo fotosensible para recibirla. Entonces no hay una “fuente brillante”. Entonces, ¿qué es “brillante”? Puedes decidir qué significa eso para ti.

Un árbol cae en el bosque y nadie lo escucha.