¿Por qué una estrella lo suficientemente masiva como para tener una velocidad de escape mayor que la velocidad de la luz no sería un agujero negro?

Ciertamente sería un agujero negro (y como tal, su velocidad de escape siempre es c , independientemente de la masa).

La relatividad general predice que para cualquier masa mayor que la masa de Planck , si es lo suficientemente compacta como para formar un agujero negro , la velocidad de escape v_ e = velocidad de la luz en el espacio libre = c . Si sabe que un objeto es un BH, para calcular v_ e no necesita conocer su masa, y no tiene que conocer el valor de G (la constante gravitacional (algún número de N⋅m ^ 2 / kg ^ 2)).

Digamos que tiene un BH de masa M (algún número de kg), pero no tiene acceso a Internet y no puede recordar los valores de G ni c . No hay problema.

La expresión que calcula v_ e = (2 GM / r_ H) ^ 0.5, y la expresión para calcular el radio de Schwartzschild r_ H = 2 GM / c ^ 2, entonces v_ e = (2 GM / (2 GM / c ^ 2) ) ^ 0.5, y dado que el término 2 GM es tanto dividendo como divisor, se cancelan, dejando solo ( c ^ 2) ^ 0.5 – “la raíz cuadrada de c al cuadrado” – que es (por supuesto) c , para todos los valores de M.

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Si una estrella es tan masiva que ni siquiera la luz puede escapar de su atracción gravitacional, entonces, ¿cómo se sostiene a sí misma? Ni siquiera la fusión nuclear podría soportar algo tan grande. Entonces, la estrella colapsaría sobre sí misma, volviéndose cada vez más pequeña mientras su densidad crece y crece. Su atracción gravitacional se haría cada vez más fuerte, lo que provocaría que colapsase más, esto continuaría hasta que toda su masa quedara contenida en un punto infinitamente pequeño conocido como singularidad.

Si aún no lo sabía, las singularidades son los agujeros negros. Entonces, sí, una estrella tan masiva que ni siquiera la luz podría escapar sería un agujero negro.

Una estrella masiva con la velocidad de escape igual o mayor que la velocidad de la luz fue hipotetizada y denominada estrella oscura . Sin embargo, esta hipótesis se hizo compatible con la mecánica newtoniana, pero no pudo responder cómo los fotones se vieron afectados por ella, a diferencia de la relatividad general.

Por lo tanto, la existencia de tal estrella y confundiéndola con el agujero negro es muy poco probable.

1) Velocidad de escape = (2GM / R) ^ 1/2 donde M y R son la masa y el radio del planeta desde donde queremos salir.

radio de Schwarzschild RS

Para calcular el valor del radio RS de Schwarzschild, en relación con un cuerpo de masa M,

digamos v escape = c y luego R = Rs en la fórmula (1) y, elevando ambos miembros al cuadrado,

C = (2GM / Rs) ^ 1/2

C ^ 2 = 2 GM / Rs

Rs = 2GM / C ^ 2

G = 6.67 * 10 ^ -11

C ^ 2 = (300 000 km / seg) ^ 2 = (300 000 000 metros / seg) ^ 2 = (3 * 10 ^ 8 m / seg) ^ 2 = 9 * 10 ^ 16 (m / seg) ^ 2

Rs = 2 * 6.67 * 10 ^ -11 * M / 9 * 10 ^ 16 = M * 1.5 * 10 ^ -27 metros

la masa del sol es M = 2 * 10 ^ 30 Kg (aproximada)

Rs = 2 * 10 ^ 30 * 1.5 * 10 ^ -27 = 3 * 10 ^ 3 metros = 3000 metros = radio de 3 km

El radio del sol = radio solar = 700 000 km mucho más grande que 3 km del radio de Schwarzschild RS

tienes que llevar el sol a un radio de aproximadamente 3 km para que se convierta en un agujero negro. Hasta el momento no hay nada que pueda comprimir el Sol desde 700 000 km ——> 3 Km.

Nota: el inglés no es mi lengua materna, por lo que lamento mucho los errores de gramática y la expresión, así que no dude en utilizar la “sugerencia de edición” para ayudarme a corregirme. ¡Gracias!

Cualquier masa con una velocidad de escape mayor que la velocidad de la luz es un agujero negro, por definición.