Cada uno colapsaría en un núcleo más pequeño que un protón. La Relatividad General Pura no tiene nada para detener el colapso, lo que tendería a una singularidad de densidad infinita, pero sabemos que ese resultado es incorrecto, debido a la mecánica cuántica. Nada puede limitarse a un espacio más pequeño que su propia longitud de onda. Entonces, por ejemplo, un hipotético agujero negro con la masa de una montaña y un radio de Schwarzschild del tamaño de un protón, todo se convertiría en un túnel cuántico en una explosión de radiación de Hawking. Este proceso continuaría continuamente dentro de cualquier agujero negro, pero los pares de materia-antimateria resultantes estarían casi completamente dentro del radio de Schwarzschild del agujero negro, e inmediatamente caerían de regreso al núcleo y reaccionarían para generar fotones.
Casi no tenemos idea de qué forma de materia existiría dentro de un agujero negro, excepto que tendría que consistir en bosones, ya que los fermiones no pueden existir en objetos de más de unas pocas masas solares (límite de Chandrasekhar para la presión de electrones y Tolman-Oppenheimer). -Volkov límite para neutrones), y estos son el único tipo de agujero negro que actualmente se puede formar en el universo. Ciertamente, no átomos, y ni siquiera neutrones y protones o un gas quark degenerado. Cualquiera de esos bosones que no sean fotones se aceleraría a velocidades relativistas, dándoles longitudes de onda relativamente cortas, en comparación con su estado en reposo. No sabemos cuáles serían las masas en reposo y las longitudes de onda de las partículas resultantes, pero podemos suponer que tienen distribuciones similares en los agujeros negros de diferentes masas. Tal vez. No conocemos la vida media de los bosones que no sean fotones en tales condiciones. Son muy cortos donde podemos observarlos.
Los fotones no pueden acelerarse, pero sus frecuencias aumentarían y sus longitudes de onda disminuirían hacia la región de rayos gamma extremos, donde normalmente darían lugar a pares de materia-antimateria. Sin embargo, en estas condiciones extremas, no sabemos qué tipo de materia y antimateria se generarían. Solo sabemos que las reacciones de materia-antimateria darían lugar a más fotones con una distribución diferente de energías, y así sucesivamente.
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Independientemente de todas esas incógnitas, tenemos dos masas limitadas a un espacio de aproximadamente el mismo tamaño, por lo que sus densidades promedio son proporcionales a sus masas.
