¿Es posible que haya algún tipo de materia degenerada dentro de los agujeros negros en lugar de una singularidad?

No hay singularidades de agujeros negros.

La respuesta de Edward Cherlin a ¿Puede un agujero negro realmente tener cero volumen?

No puede haber materia fermión degenerada en un agujero negro. Eso solo funciona para la degeneración de electrones en las estrellas enanas blancas y la degeneración de neutrones en las estrellas de neutrones. Bueno, tal vez degeneración de materia extraña, si las estrellas de neutrones pueden convertirse en estrellas extrañas.

Posiblemente podría haber algo parecido a un condensado de bosones de Bose-Einstein, pero sería a temperaturas y presiones mucho más altas que las que conocemos teóricamente y que, en cierta medida, podemos crear en los laboratorios. Además, no tenemos idea de qué tipo de bosones pueden existir en condiciones de agujero negro, aparte de los fotones.

Según la relatividad general, existe una singularidad en medio de un agujero negro de densidad infinita. Esto está protegido por un horizonte de eventos para que no puedas observarlo. Sin embargo, existe la posibilidad teórica de singularidades desnudas que se pueden observar. Esto puede indicar que la relatividad general no está completa. El candidato más prometedor para una teoría completa es la teoría de cuerdas:

¿Qué hay en medio de un agujero negro, según la teoría de cuerdas?

Esta es la imagen clásica:

No. El problema es que nada puede viajar más rápido que la luz, y una vez que la presión y la densidad son lo suficientemente altas, las partículas comienzan a vibrar a la velocidad de la luz y pierden presión.

Las bolas Quark resultan para que sea * más fácil * tener un colapso. Cuanto más liviana es una partícula, más presión y densidad necesita para que las partículas vibren a una velocidad cercana a la de la luz. Es por eso que la materia degenerada de electrones resiste el colapso, menos que la materia degenerada de neutrones. Una vez que aumenta la presión y la densidad, los neutrones suficientes tienden a “desmoronarse” en quarks, y esto facilita el colapso de la materia.

Para resistir el colapso, tendrías que tener neutrones de alguna manera combinados en una partícula aún más masiva. El problema es que si los neutrones hicieran esto, lo habríamos visto en nuestros aceleradores de partículas, e incluso si los neutrones se combinaran en una partícula más masiva, solo sería cuestión de agregar más presión antes de que esa partícula comience a vibrar cerca de la velocidad de la luz y pierdes presión de apoyo.

Quizás sí.

“Una estrella que se colapsa gravitacionalmente puede alcanzar una etapa más avanzada de su vida, donde la presión gravitacional cuántica contrarresta el peso. La duración de esta etapa es muy corta en el tiempo adecuado de la estrella, produciendo un rebote, pero extremadamente larga vista desde afuera, porque de la gran dilatación del tiempo gravitacional. Dado que el inicio de los efectos gravitacionales cuánticos se rige por la densidad de energía, no por el tamaño, la estrella puede ser mucho más grande que el planckiano en esta fase. El objeto que emerge al final de la evaporación de Hawking de un negro el agujero puede ser mayor que el planckiano por un factor ( m / mP ) n , donde m es la masa caída en el agujero, mP es la masa de Planck yn es positivo. Consideramos argumentos para n = 1/3 y para n = 1. No hay violación de causalidad o propagación más rápida que la luz. La existencia de estos objetos alivia la paradoja de la información del agujero negro. Más interesante aún, estos objetos podrían tener interés astrofísico y cosmológico: producen una señal detectable, de q origen gravitacional uantum, alrededor de la longitud de onda de 10−14 cm “.

[1401.6562] Estrellas de Planck

La gran cantidad de estrellas que forman el cúmulo global que rodea el volumen central de una galaxia, actúan para crear el efecto que ahora se conoce como agujero negro. Ocasionalmente se observa la explosión violenta que resulta de la masa que penetra dentro de la región central. En lugar de un fenómeno que absorbe y limita la masa cada vez mayor, existe un gran defecto de gravedad en el volumen central galáctico.

Los agujeros negros ciertamente pueden contener estructura. Por ejemplo, en el modelo cosmológico del Universo “cerrado”, el Universo en sí mismo es un agujero negro que está tomando miles de millones de años en caer sobre sí mismo. Tú y yo y el resto del Universo claramente tenemos estructura.

Sin embargo, las singularidades probablemente no contienen estructura. Al menos como entendemos las leyes físicas. Si concentra la masa de una estrella en 1 cm cuadrado, es poco probable que cualquier otra fuerza pueda resistir la curvatura extrema del espacio-tiempo.