¿Son eternos los agujeros negros?

Nuestro conocimiento sobre los agujeros negros es principalmente teórico. Todo proviene de las matemáticas involucradas en la teoría de la relatividad general. Como se mencionó en la otra respuesta (por Prithvi Shiv), Stephen Hawking predijo que los agujeros negros deberían perder energía gradualmente por radiación, para obedecer la segunda ley de la termodinámica que exige un aumento de la entropía (cambio directo irreversible) en el sistema que finalmente conduce al sistema a lograr un equilibrio termodinámico. En otras palabras, agregar constantemente materia a un agujero negro sin perderlo de alguna forma lo hace inestable, lo que viola el principio fundamental de que todos los sistemas deben someterse a un proceso irreversible de mayor desorden, hasta que alcancen un estado relativamente estable (el equilibrio absoluto no es prácticamente posible a menos que alcance la temperatura de cero absoluto). Según la teoría de Hawking, los agujeros negros deben irradiar energía continuamente fuera del horizonte de eventos, eventualmente perder toda la energía y desaparecer. Pero esto no se ha verificado ya que todavía no hemos detectado ninguna radiación que salga de un agujero negro.

Curiosamente, hay otra teoría sobre un eterno agujero negro . Es un agujero negro sin giro, sin carga que podría engullir cosas y permanecer así para siempre sin perderlo. Esto proviene de una escisión aún más extraña de la relatividad general, llamada el agujero blanco . Estos funcionan de forma opuesta a la forma en que lo hacen los agujeros negros. Arrojan materia continuamente y nada puede entrar desde afuera. La idea es replicar este proceso de agujero blanco hacia atrás (¡tan fácil!) Y terminar con un agujero negro no radiante en un vacío perfecto. Por indignante que pueda parecer, es teóricamente posible. Y, ¡más comida para la ciencia ficción!

Fuente:
Los agujeros negros eternos son las cajas fuertes cósmicas definitivas

Para algo que contiene tanto vacío, el universo está sorprendentemente lleno. Los agujeros negros no son agujeros. Son paquetes gigantes de materia extremadamente densa. Incluso los tramos de espacio vacío no son la nada que parecen ser. Las partículas aparecen y desaparecen dentro de ellas todo el tiempo. ¿Por qué?
La explicación comienza con la tunelización cuántica. Se sabe que las partículas aparecen repentinamente en el lado opuesto de las barreras que no deberían ser capaces de romper, gracias al principio de incertidumbre de Heisenberg. Cuanto más cerca fijamos la posición de una partícula, más salvajemente puede variar su impulso. Si conocemos su impulso, su posición puede variar. Acerque una partícula a una barrera y de repente puede tener la explosión de impulso que necesita para atravesar el túnel. Esta explosión de impulso es también una explosión de energía. Y la energía y la materia son una y la misma según Einstein. Si la energía puede aparecer repentinamente, también puede importar. Y cuanto más miramos al espacio, cuanto más confinado sea el área que miramos, más deberíamos ver surgir la materia.
No vemos grandes fragmentos de materia que aparecen espontáneamente porque, cuando se crea una partícula, su antipartícula se crea al mismo tiempo. Toca a los dos juntos, y se aniquilan. Claro, a veces se alejan unos de otros y sobreviven por un tiempo, pero no puede suceder con frecuencia. Su estado temporal extremo ha provocado que los científicos a veces los llamen partículas virtuales.

A menos que esta creación de dos partículas virtuales ocurra justo en el horizonte de eventos de un agujero negro. Si una partícula y su antipartícula aparecen en el horizonte de eventos, una es absorbida. La otra se escapa. Si la antipartícula es absorbida por el agujero negro y la partícula se libera, la partícula ya no tiene la posibilidad de aniquilarse. Ahora es real y no virtual. Su presencia y energía cuentan en el universo. Y la radiación real que se escapa de un agujero negro significa que el agujero negro se está reduciendo lentamente. Esta radiación, sugerida por Stephen Hawking y llamada radiación de Hawking, podría permitir que un agujero negro se desperdicie con el tiempo.
¿Cuánta diferencia pueden hacer las partículas individuales? El propio Hawking cree que hacen tanta diferencia que la definición de “agujero negro” debe cambiar. Los agujeros negros no tienen un horizonte de eventos. Tienen un “horizonte aparente”. El borde del agujero negro hace que los efectos cuánticos se vuelvan salvajes, las partículas virtuales que aparecen hacen que el horizonte aparente fluctúe, y todo esto es más un destello parpadeante, creciente y reducido de lo que le damos crédito. Suficiente de esta fluctuación del horizonte, y el agujero negro puede esfumarse.

Incluso con toda la radiación de Hawking y el parpadeo del horizonte aparente, tomaría mucho, mucho tiempo para que un agujero negro desapareciera. Un agujero negro del tamaño del sol de la Tierra tardará miles de millones de veces en desaparecer por completo la edad actual del universo. E incluso si tuviéramos que obtener un dispositivo para estimular la creación de pares de materia-antimateria, no hay forma de llevarlo al horizonte aparente de manera segura, por lo que no podemos evitarlo. Aún así, hay una grieta en su armadura. Los agujeros negros no son para siempre.

¡Espero que ayude!

¿Son eternos los agujeros negros?

No, no son eternos, todos los agujeros negros desaparecerán algún día. Pero estamos hablando de números incomprensibles para nuestras mentes humanas. Los agujeros negros emiten radiación y, por lo tanto, algún día se vaporizarán. Llamamos a esto la radiación de Hawking.

Pero cuando puedes ver un agujero negro “morir”, bueno, no en el corto plazo. Supongamos que puedo hacer un agujero negro de la misma masa que nuestro Sol, tal agujero negro tomará alrededor de [matemáticas] 2 × 10 ^ {67} [/ matemáticas]

años para evaporarse. Nuestro universo ha existido durante mucho menos años que ese número, y eso no es ni la mitad. Tenemos agujeros negros que son millones de veces la masa de nuestro Sol, y están bien alimentados. Masa estelar Los agujeros negros en su estado actual siguen alimentando la radiación cósmica de fondo de microondas, incluso si no tienen nada más para alimentarse. Entonces, desde una perspectiva humana, también podrías llamarlos eternos, estarán alrededor por mucho tiempo.

Pero, el tiempo es divertido de esa manera. Nada es eterno, incluso nuestro universo algún día sucumbirá a la muerte de Heat, con todo bien y verdaderamente desaparecido, incluso los agujeros negros.

Aquí hay una representación de lo que podría suceder en el universo, como puede ver en la penúltima etapa del universo, incluso los agujeros negros súper masivos se habrían ido y el Universo entraría en la era oscura, para siempre (incluso si el tiempo tiene significado para luego).

(Fuente: línea de tiempo gráfica de Big Bang a Heat Death – Wikipedia)

Esta pregunta tiene la clave para unir la ciencia y la espiritualidad y las respuestas se están descubriendo ya que los agujeros negros son temas que se tocan en la superficie. Sin embargo, existe la posibilidad de un super mega mega agujero negro que es tan grande que parte de su superficie exterior es un agujero blanco que arroja materia continuamente. Este agujero negro sería la causa de toda la materia en el universo y no irradiará ninguna radiación ambulante, en teoría se volverá eterno. Los antiguos filósofos y sabios hindúes ya habían visualizado una entidad cósmica como narayana o MahaVishnu, que es el Dios supremo para los hindúes.

Los agujeros negros no son eternos
Las fluctuaciones de vacío hacen que un par de partículas-antipartículas aparezca cerca del horizonte de eventos de un agujero negro. Uno de los dos cae en el agujero negro mientras el otro escapa. Para preservar la energía total, la partícula que cayó en el agujero negro debe haber tenido una energía negativa (con respecto a un observador lejos del agujero negro). Esto hace que el agujero negro pierda masa y, para un observador externo, parecería que el agujero negro acaba de emitir una partícula. En otro modelo, el proceso es un efecto de túnel cuántico, mediante el cual se formarán pares partícula-antipartícula a partir del vacío, y uno se tunelizará fuera del horizonte de eventos. Entonces, todos los agujeros negros en existencia continuarán perdiendo masa y eventualmente se evaporarán

Los agujeros negros son extremadamente longevos, pero no inmortales.

Se someten a evaporación debido a la radiación de Hawking y eventualmente dejarán de existir, pero eso llevará mucho tiempo, un billón de años según algunas estimaciones. Aunque no sabemos cómo la energía oscura podría afectarlos a largo plazo.

La radiación de Hawking hace que pierdan energía de masa, pero a una velocidad extremadamente lenta para la masa solar y por encima de los agujeros negros, por lo que son casi “eternos”.