¿Cuál es el efecto geométrico de un agujero negro moviéndose?

A2A:

No estoy completamente seguro, pero a mi primera vista, por lo general, no debería suceder nada, excepto que (obviamente) se observa que se mueve el agujero negro. GR es una teoría relativista (obviamente), y puedes redefinir tu sistema de coordenadas para que el agujero negro reforzado sea fijo, y en cambio tú (y todo lo demás) es impulsado por la velocidad peculiar del agujero negro. Entonces, la solución de Schwarzschild debería mantenerse como de costumbre, con la excepción de que ahora se está moviendo con respecto al agujero negro. Interpretarías esto como el movimiento peculiar del agujero negro, pero no pasaría nada malo.

Ahora, si agregas la teoría del campo cuántico, me confundo totalmente. Pero ese es el estado general de las cosas para la teoría del campo cuántico cerca de un agujero negro, por lo que no me siento tan mal por eso. Supongo que una cosa que esperaría que suceda es que la radiación de Hawking del agujero negro sería roja (azul) desplazada por la velocidad peculiar del agujero negro paralela a su línea de visión. Si la física termina tan simple y coherente como lo hace normalmente, esperaría que esto sea una consecuencia de las extrañas condiciones de contorno que una singularidad en movimiento establecería en su campo cuántico, aunque eso no está garantizado de ninguna manera.

Hola,

La pregunta se hace en términos simples, así que trataré de abordarla de la misma manera.

En primer lugar, un BH no se mueve solo. Puede pensar que la inercia de los objetos que caen en él se sumaría a la suya, pero ese no es el caso estrictamente hablando. Los objetos que caen en el agujero negro tardan una cantidad infinita de tiempo en alcanzar su singularidad a pesar de que la distancia directa entre el horizonte de eventos y el centro se considera finita, espacio en el interior de un agujero negro giratorio, que es el único tipo que esperamos que exista realmente , no fluye directamente hacia la singularidad sino que el espacio-tiempo se deforma alrededor de la singularidad. Tenga en cuenta que no solo los objetos no pueden salir del agujero negro, sino que el espacio-tiempo mismo está cayendo en el agujero, para nunca volver a verse. Piense en ello como un remolino donde todo lo que entra, cualquiera que sea la velocidad que pueda tener, no puede golpear el centro de frente, pero seguiría el flujo del espacio-tiempo deformado una y otra vez, golpeando el centro después de una cantidad infinita de tiempo.

Ahora, en cuanto a si el espacio se comprime frente al agujero negro y se relaja a su paso: sí y no. Depende del marco de referencia.
Tenga en cuenta que, aunque el agujero negro es bastante extremo, todo el asunto en sí también cae a través del espacio-tiempo. Ahora, la masa tiene torque y también el agujero negro. Al igual que cualquier otra masa para que se mueva a través del espacio, cae a través del tiempo y la finitud del índice de cambio de posición por marco de tiempo (c) evita que incluso el espacio-tiempo infinitamente curvado y deformado permita que cualquier objeto de masa arbitraria se mueva más rápido. Es posible que haya escuchado que el espacio que fluye hacia el agujero negro se mueve más rápido de lo que la luz puede viajar a través de él, pero eso tampoco es del todo cierto, es degradado y en comparación con el espacio-tiempo comprimido que cae en el agujero, todo lo que está más lejos parece estar extendiéndose. Si te mueves hacia él, parece que se estira más lentamente y cuando te alejas parece que se estira más rápido, pero eso se debe realmente a tu marco de referencia y sucede de la misma manera para cada objeto masivo.

Para un análisis más largo y profundo del problema, tómese un tiempo y lea, por ejemplo, la publicación de blog de Stephen Hawking aquí: Space and Time Warps