¿Los agujeros negros tienen un límite / capacidad máxima?

Los agujeros negros no tienen un límite de masa estricto.

Sin embargo, los agujeros negros supermasivos tienen un límite teórico de 50 mil millones de M☉ a través del método convencional de disco de acreción. [1] Por lo general, mucho antes de que el agujero negro supermasivo alcance 50 mil millones de M☉, no habrá más gas cerca. En este punto, un agujero negro solo puede crecer a través de fusiones galácticas, donde los agujeros negros supermasivos de ambas galaxias finalmente se fusionan.

Los agujeros negros no explotan debido a que su masa es demasiado grande. Cuando el espacio se enfría lo suficiente, los agujeros negros comenzarán a evaporar su masa a través de la radiación de Hawking. Cuanto más pequeño se vuelve el agujero negro, más caliente se pondrá. Finalmente, cuando el agujero negro tiene una masa de ballena azul, explotará violentamente.

Notas al pie

[1] [1511.08502] ¿Qué tan grande puede crecer un agujero negro?

No. Los agujeros negros son una singularidad (punto único en el espacio-tiempo) por lo que no pueden implosionar. La fuerza de gravitación más allá del horizonte de eventos es demasiado grande para que la luz escape, por lo que no pueden explotar.

Mis declaraciones se basan en la comprensión actual, pero sabemos que los agujeros negros son lugares extraños al borde de nuestra comprensión. En la singularidad, la física se descompone a medida que los efectos cuánticos se hacen más fuertes a medida que te acercas a una longitud de planck. Sabemos que la ‘evaporación’ es posible cerca del horizonte de eventos y el tiempo parece detenerse para los observadores externos. Incluso hay una idea de que el universo observable es una proyección 3D dentro de un agujero negro: los astrofísicos argumentan que nuestro universo es una proyección en el borde 3D de un agujero negro 4D.

Un agujero negro se define por su horizonte de eventos. Ese horizonte de eventos es una esfera de un radio específico (radio de Schwarzschild) definido a partir de la masa de todo dentro del agujero negro.
Cada vez que la materia es absorbida por un agujero negro, su masa aumenta y, por lo tanto, su radio Schwarzschild también aumenta. Un agujero negro sigue creciendo mientras más “come”.

Bueno, en algún momento, el agujero negro ‘ha tenido suficiente’ (se puede decir que es su límite).
En este punto, el agujero negro dispara una explosión de materia, rayos gamma y partículas ionizadas. Esto se conoce mejor como un cuásar.
Los cuásares viajan aproximadamente a la velocidad de la luz.
Si nosotros (como planeta) fuéramos golpeados por él, todos morirían. En serio.
La magnetosfera se desgarraría, permitiendo que niveles letales de radiación solar ingresen a la atmósfera.
La radiación solar no es tu única preocupación.
La radiación gamma llenará la atmósfera y nadie podrá cultivar nada.
En resumen, los cuásares son malos.

sin límite desde la teoría (hasta el tamaño del universo, dependiendo de la estructura topológica del universo).

En el mundo real, es probable que sea un límite relacionado con la formación de estructuras. El agujero negro necesita crecer lo suficientemente rápido en comparación con el universo, o comerá todo lo que lo rodea y no tendrá material adicional para aumentar su tamaño.

He visto algunos artículos con la teoría de que la materia comprimida consumida internamente alcanza una densidad tan grande (combinada con una inmensa cantidad de dilatación del tiempo) que alcanza un límite de densidad mecánica cuántica y la materia se recupera. Debido a que las partículas mecánicas cuánticas pueden degenerarse (colocarse una sobre otra) tampoco hay equivalente a estar ‘lleno’.

Sí, los agujeros negros sin duda tienen rangos de tamaño limitados. El límite de tamaño en reposo probablemente estaría determinado por el tamaño y el poder del evento que los produjo en primer lugar. También son expandibles en un grado limitado. Se expanden principalmente un poco cuando un agujero negro se fusiona con otro. Las partículas que caen en ellas pueden expandirlas en un grado muy pequeño, pero con mayor frecuencia cuando cae demasiada energía en ellas, eliminan el exceso en chorros de energía en lugar de aumentar su tamaño. Como ejemplo, un agujero negro de nuestro cuerpo es el orificio que llamamos la boca, mientras que tiene un tamaño de reposo, también es elástico o expansible. La boca puede fusionarse con otras en un beso o volar cosas cercanas a ella o incluso escupir comida cuando hay demasiado a la vez. También puede expandirse en un grado limitado cuando bostezamos. Si bien los agujeros negros tienen un límite de tamaño y una capacidad limitada que pueden absorber en cualquier momento, no contienen las partículas de energía que entran en ellos. Por lo tanto, no tienen capacidad de retención. Pasan esta energía a través de ellos mismos a otra parte.

No hay límite máximo de cuán grande puede ser un agujero negro. Sin embargo, cuando vuelcas algo en un agujero negro, se hace más grande.

Esto se debe a que el punto en el que la velocidad de escape excede la velocidad de la luz se extiende desde el centro a medida que crece la masa dentro del agujero negro. El término que está buscando es “radio de Schwarzchild. [Matemática] r = 2GM / c ^ 2 [/ matemática] describe el radio del horizonte de eventos, donde [matemática] r [/ matemática] es el radio de Schwarzchild, [matemática ] G [/ math] es la constante gravitacional de Newton, [math] M [/ math] es la masa del objeto y [math] c [/ math] es la velocidad de la luz.

Entonces, el radio es proporcional a la masa: un agujero negro con el doble de masa que otro tendrá el doble de radio.

No hay límite de masa para un agujero negro que sepamos.
Debido a que cuanto más masivo es un agujero negro, más grande es que tampoco hay un límite conocido para un tamaño de agujero negro.
Los agujeros negros más supermasivos se encuentran en el centro de las galaxias y su masa es de más de 10 ^ 40 kg.
El agujero negro supermasivo más conocido tiene una masa de 3.4 * 10 ^ 41 kg.
Fuente de los datos: lista de los agujeros negros más masivos

Hasta donde sé, no hay límite en cuanto a qué tan grande puede llegar a ser un agujero negro.

Pero los agujeros negros solo pueden ser tan grandes como la cantidad de materia que los rodea.

La distribución de la materia es escasa, y la atracción de los agujeros negros, independientemente de lo que pueda sugerir la cultura popular, no es tan fuerte a grandes distancias.

El espacio se está expandiendo, por lo que la cantidad de materia que cualquier agujero negro puede tragar en la práctica se limita a la cantidad de materia en sus alrededores.

Los agujeros negros se evaporan y hay una cierta masa en la que se evaporarán más rápido de lo que pueden crecer. Por debajo de este tamaño, básicamente se vuelven pop rápidamente. Sin embargo, no conocemos un mecanismo que pueda crear agujeros negros tan pequeños. El límite superior es la cantidad de materia en el universo.