¿Existe un límite superior para el tamaño de un agujero negro?

Los agujeros negros tienen un límite inferior para su tamaño (que es del orden de la longitud de Planck), sin embargo, aparentemente no hay un límite superior para su tamaño. Realmente no podía tener mucho sentido en los detalles de la pregunta.

Algunas personas en Yale intentaron abordar esta pregunta, pero aparentemente no hay una respuesta clara a partir de ahora. [¿Existe un límite de tamaño para qué tan grande puede llegar a ser un agujero negro?]

¿Qué tan grandes pueden llegar a ser?

Sabemos que hay límites superiores e inferiores de cuán grande puede ser una estrella o un planeta, antes de que salga de su clasificación típica. Hasta los últimos años, sin embargo, no estábamos seguros si los agujeros negros tenían que cumplir con los mismos estándares (ya sabemos que los agujeros negros pueden ser increíblemente pequeños). Un equipo de investigadores de la Universidad de Yale expuso evidencia para un lado u otro, con resultados contradictorios.

Los resultados indicaron que después de un cierto período, el crecimiento de los agujeros negros más masivos comienza a detenerse, y finalmente se “apagan”. En realidad, podría ser más preciso decir que se autodestruyen. No importa la época, una vez que los agujeros negros adquieren la masa de unos diez mil millones de soles, ya no crecen. La razón de esto puede estar en la cantidad insuperable de energía que irradian. Eventualmente se vuelve tan fuerte que comienza a comerse la fuente de alimento del agujero negro (principalmente gas y polvo que rodean el horizonte de eventos o se acumulan en el disco de acreción).

Esto suena razonable hasta que consideres el hecho de que los astrónomos se han dado cuenta de que los agujeros negros ultramasivos son MUCHO más grandes de lo que originalmente esperábamos, lo que podría significar que no hay un límite superior. Los agujeros negros nunca dejan de crecer.

Ver también: La respuesta a esta pregunta en el sitio web del Departamento de Física de UIUC: Preguntas y respuestas: Tamaño de agujeros negros.

No hay límite teórico para la masa de un agujero negro. Solo hay límites prácticos para la cantidad de masa que se puede acumular en una en circunstancias específicas. El enlace proporcionado por Eduard – Gabriel Munteanu trata sobre la formación de agujeros negros supermasivos en los centros de grandes galaxias. Puede ser que cuando grandes cantidades de masa entraban en estos agujeros negros, los discos de acreción, más allá del evento, los horizontes crecieron a un nivel de violencia tal que cualquier cosa adicional que pudiera haberse dirigido a los agujeros negros se habría volado. . Pero una vez que estos eventos terminaron, no habría razón por la cual una masa adicional no pudiera ingresar a ninguno de estos agujeros negros. La limitación habría sido que quedaría muy poca masa para llegar allí.

Sin embargo, si dos de esos agujeros negros se dirigen uno hacia el otro por alguna extraña coincidencia, no habrá nada que les impida fusionarse.

Las condiciones en los horizontes de eventos de los agujeros negros ya son tan extremas como las cosas pueden llegar a ser importantes. Curiosamente, cuanto más masa tiene un agujero negro, menos destructivo es que las cosas se dirijan hacia su horizonte de eventos. En consecuencia, los agujeros negros más masivos no son los que producen las condiciones más extremas. Es solo que habría grandes cantidades de masa muy cerca de cualquier región donde se pueda formar un agujero negro supermasivo. Una vez que se haya agotado, con algo de masa expulsada de la región, queda poco para agregar al agujero negro.

Solo para complementar lo que Julio ha expuesto muy bien, los agujeros negros también podrían ser muy pequeños, del tamaño de partículas elementales. Hubo muchos rumores sobre la posibilidad de crear tales mini agujeros negros cuando el LHC iba a comenzar. Pero hasta ahora no se han encontrado candidatos que impongan fuertes restricciones al número de dimensiones adicionales (compactas). Dimensiones extra, gravitones y pequeños agujeros negros

Según la relatividad general, no. Un agujero negro podría consumir toda la materia y la energía en el universo observable (incluidos otros agujeros negros) y crecer hasta tener alrededor de 3 mil millones de años luz de diámetro, un tercio del diámetro del cosmos conocido.

O tal vez no. La relatividad general no tendrá la última palabra. Es posible que algún efecto cuántico ponga un límite superior a su tamaño.

Los agujeros negros SON materia. No absorben nada.

La materia sigue aumentando su masa y aumentando su tamaño.

La materia y la energía son equivalentes. No importa si el agujero negro contiene 1 gramo de materia o energía equivalente a 1 gramo de materia, el efecto gravitacional es el mismo. Entonces, incluso si la materia se convierte en energía, no importa, todavía está detrás del horizonte de eventos, todo lo que podemos decir es que su gravedad no ha cambiado.

El límite superior al tamaño de un agujero negro es un agujero negro con la masa total del universo.

Cuanto más grande es el agujero negro, más fresco es. Cuando alcanza la temperatura de 4 grados K, está en equilibrio térmico con la radiación de fondo cósmica, que es el eco del Big Bang. En equilibrio térmico, el agujero posterior dejaría de crecer.

Cuando hablamos del tamaño de un agujero negro, nos referimos al radio del horizonte de eventos. Esta es una función de la masa total en la “singularidad” misma, que está contenida en un objeto mucho más pequeño, enterrado de manera invisible dentro de ese horizonte de eventos.

Sin hacer el cálculo, sospecho que no hay suficiente masa en el universo visible para crear un agujero negro casi del tamaño del universo visible.

No quiero ser grosero, pero la pregunta no tiene sentido debido a los detalles.

Todo lo que sigue después de 1., su “Si esta suposición es cierta” es defectuoso. Requeriría un modelo completamente nuevo del universo. Sin saber cuál es ese modelo que tiene como consecuencia que los agujeros negros tienen un límite superior, no se puede determinar nada más.

Si hay un límite sería a causa de la termodinámica. Los agujeros negros emiten radiación ambulante. Esto se comporta como la radiación del cuerpo negro de un cuerpo cálido y de esa manera se puede asignar una temperatura a un agujero negro. Dado que el cero Kelvin es una temperatura teórica más baja, eso podría imponer un límite al crecimiento de un agujero negro. Lo que podría manifestarse es que el agujero negro se irradiaría inmediatamente en la radiación de halcones, el equivalente de energía de cualquier materia que caiga. Pero creo que me referiría a alguien con habilidades teóricas más fuertes que yo.

La justificación proporcionada en los detalles pasa por alto el hecho de que la energía también ejerce un tirón gravitacional, debido a la equivalencia entre masa y energía. Por lo tanto, seguirá siendo un agujero negro.

Se especula que los agujeros negros muy grandes pueden morir de hambre debido a la presión de radiación generada por la acumulación: ¿Límite de masa superior para agujeros negros?

Pero no creo que haya ningún límite fundamental en nuestros modelos actuales.

Sí, puedes pensar en los agujeros negros como soles realmente grandes,

¿Tiene un sol una cantidad limitada de materia que puede absorber?

Sin embargo, un objeto súper masivo podría absorber todo el universo, de hecho, creo en la teoría de la gran crisis.

Tomando tu razonamiento directamente obtendrías una contradicción, ya que la materia no será expulsada así.

No hay límite en el tamaño superior del agujero negro. Cuanto más se trague los objetos, más fuerte y más grande se vuelve