¿Cómo sabemos que los agujeros negros no son solo estrellas que no emiten luz visible?

John Mitchell escribió un artículo en Philosophical Transactions de la Royal Society of London en el que señaló que Una estrella que sea lo suficientemente masiva y compacta tendría una atracción gravitacional tan fuerte que la luz no podría escapar: cualquier luz emitida desde la superficie de la estrella sería arrastrada hacia atrás por la atracción gravitacional de la estrella antes de que pudiera llegar muy lejos ” . Por ejemplo, para que un objeto, como un transbordador espacial, escape de la atracción gravitacional de otro objeto, como la Tierra, el transbordador tendría que alejarse de la Tierra más rápido que una cierta velocidad umbral, que se llama velocidad de escape. La velocidad de escape para la Tierra es de aproximadamente 25,000 mph. La velocidad de escape para un agujero negro es mayor que la velocidad de la luz; Para que algo escape de un agujero negro, tendría que viajar a una velocidad igual o mayor que la velocidad de la luz (aproximadamente 669,600,000 mph) . Sin embargo, esta forma de pensar sobre los agujeros negros no es muy consistente. Dado que la luz no tiene masa, ¿cómo se ve afectada por la gravedad? La idea de John Mitchell de una ‘estrella oscura’ perdió popularidad debido a esta contradicción y durante mucho tiempo se pensó que los agujeros negros simplemente no existían. Eso es hasta que un hombre llamado Albert Einstein lanzó una idea muy nueva y revolucionaria llamada relatividad en 1912. Einstein describió la gravedad como aceleración, no como una fuerza. Es decir, cualquier objeto masivo en el espacio se deforma o distorsiona el espacio a su alrededor. Cuanto más masivo es el objeto, más espacio distorsiona.

Los rayos de luz también deben seguir a la geodésica en el espacio-tiempo . Nuevamente, el hecho de que el espacio es curvo significa que la luz ya no parece viajar en línea recta en el espacio. Entonces, la relatividad general predice que la luz debe ser doblada por los campos gravitacionales ”Es por eso que no podemos ver los agujeros negros; la luz no puede escapar de la gravedad de un agujero negro. Cuando se publicaron las teorías de Einstein, la idea de un agujero negro recuperó popularidad porque ahora se logró una razón por la cual la luz se vio afectada por la gravedad. Un hombre llamado Karl Schwarzschild tomó las ecuaciones de Einstein e hizo exactamente lo que John Mitchell intentó hacer: teorizar los agujeros negros.

El concepto de una gran estrella es demasiado masivo para que la velocidad de escape de su superficie sea mayor que la velocidad de la luz no es un concepto novedoso y se postuló hace siglos, mucho antes del concepto de un agujero negro *. (Ver Estrella oscura (mecánica newtoniana) para más detalles).

Sabemos que tal estrella no puede existir porque la gravedad de la estrella no puede mantenerse por mucho tiempo a través de la presión de radiación, y la estrella sufrirá rápidamente una supernova masiva y colapsará en un agujero negro.

El primer punto que se menciona en los detalles también es irrelevante, porque utilizamos más que solo la luz visible para ver todo el Universo, incluido todo el espectro electromagnético, así como otras medidas indirectas. [vea la respuesta de Abhijeet Borkar a ¿Es posible que no haya una masa significativa dentro del agujero negro supermasivo en el centro de la Vía Láctea? ¿Hay alguna ecuación relacionada con la órbita en un sistema sin masa que domine centralmente?] El hecho de que no tengamos órganos sensoriales para detectar agujeros negros es completamente irrelevante.


* Es por eso que aprender sobre la historia de la física (ciencia en general) es importante, para que no pierdas el tiempo jugando con las teorías que se descartaron hace siglos).

Buena pregunta. Sabemos que los agujeros negros no son simplemente invisibles a simple vista porque:

  • Hemos examinado los agujeros negros con radiología, rayos ultravioleta, infrarrojos, microondas y radiotelescopios.
  • La emisividad del cuerpo negro es una función conocida de la temperatura, y las estrellas suficientemente grandes con fusión nuclear generalmente producen un rango predecible de radiación EM. No se conoce ninguna forma de evitar que brillen objetos muy calientes.
  • Se han observado lentes gravitacionales lo suficientemente fuertes como para implicar un objeto inmensamente masivo.
  • Los agujeros negros son una consecuencia natural de la relatividad general y se puede esperar razonablemente que exista.

Entonces no. Es muy poco probable que su primera definición de un agujero negro sea precisa.

Sin embargo, su segunda definición está bastante cerca de la definición generalmente aceptada de un agujero negro.

Las estrellas en el cosmos, por definición, son algo que continuamente emiten luz u otra radiación, que se pueden detectar. Entonces BH no es lo mismo que las estrellas.

Los agujeros negros vienen en diferentes tamaños y masas. Agujero negro. Y hay muchas estrellas en el universo, que son muchas veces más grandes que muchos agujeros negros, tanto en términos de tamaño como de masa. Entonces, este argumento es fundamentalmente defectuoso porque la única diferencia entre las estrellas y los agujeros negros es la masa / gravedad. La formación de agujeros negros se basa seguramente en alguna propiedad intrínseca de la partícula de la que está hecha, que aún no se ha descubierto.

Bueno, si nada puede escapar de los agujeros negros, entonces, ¿qué son las radiaciones de Hawking? Tenemos teorías, pero no necesariamente una prueba convincente de por qué sucede esto a pesar de la gravedad.

Entendemos los agujeros negros bastante bien. Un agujero negro es una estrella que implosionó sobre sí misma y bajo su propia gravedad continuó volviéndose más y más densa hasta que algo en el área fue absorbido por este espacio denso … agregando a su densidad. Cualquier cosa que sea lo suficientemente grande como para evitar que la luz y el tiempo escapen de su gravedad debería ser tan grande que no hay forma de que podamos perderlo. Además, no sería capaz de pararse bajo su propia gravedad, y de todos modos se derrumbaría sobre sí mismo … creando un agujero negro. Realmente no me gusta usar la palabra imposible, pero diría que sería más probable que nos encontremos con unicornios espaciales en los próximos 2 segundos. Tenemos muchas herramientas para diferenciar entre estrellas, planetas, agujeros negros, etc.

De hecho, Stephen Hawking construyó su tesis en torno al comportamiento de un agujero negro y un evento de singularidad. Se imaginó que esto podría haber sido el universo al principio … que el universo estaba en un estado denso y caliente antes de ‘explotar’ hacia afuera.

Me gusta que estés pensando y tratando de encontrar nuevas formas de ver las cosas y hacer preguntas, sin embargo, creo que te beneficiarías al estudiar las materias que estás considerando, de esta manera, puedes saber qué ya conocemos y avanzamos desde allí, y encontramos diferentes formas de pensar al respecto desde allí. 🙂

Por lo que puedo deducir, los agujeros negros emiten algo llamado radiación de Hawking , que los ojos humanos no pueden ver. Una evaporación de energía de los agujeros negros postulada por Stephen Hawking. Los ojos humanos tampoco pueden ver la radiación alfa, beta, gamma, neutrón, neutrino, rayos X y plasma. De los cuales nuestro sol produce una cantidad tremenda.
Un agujero negro sería visto por los ojos humanos como el negro más negro posible ya que ninguna luz, que sepamos, puede escapar. La radiación de Hawking es una forma de evaporación de energía teorizada por Stephen Hawking.

Una estrella es solo un agujero negro cuya formación por contracción gravitacional natural ha sido interrumpida bruscamente por la presión de radiación de la producción de energía de fusión, o por la presión de degeneración, o en casos de baja masa por la incompresibilidad de la materia normal. A menos que estas fuerzas se opongan con éxito, el curso natural es contraerse aún más.

La distancia del horizonte de eventos no es una sustancia hecha de materia. Es solo el punto donde estás tan lejos en un pozo de gravedad profunda que no puedes escapar, incluso si eres liviano.

Un agujero negro generalmente comienza como una rasgadura en la estructura del espacio debido a que una estrella (implosionando) se derrumba sobre sí misma, luego la rasgadura se agranda y crece en un agujero que gana más masa y energía hasta encontrar el Debary universal como el hidrógeno las nubes y las estrellas crecen en tamaño después de un tiempo de consumir cosas, comenzará a hacer su propia galaxia y absorberá la luz, lo que a su vez resaltará el rasgón / agujero como negro, pero si un agujero negro consume luz, entonces esperarías que sea un agujero blanco o disco blanco giratorio

Al observar objetos cerca de los agujeros negros, podemos decir que son extremadamente pequeños (ya que las cosas pueden acercarse mucho a ellos), mucho más pequeños que cualquier estrella que pueda ser masiva.