¿Cuál es la forma de un agujero negro?

Cuando enseñamos por primera vez a estudiantes de pregrado sobre agujeros negros y su estructura, explicamos que solo tienen realmente dos regiones de interés: el horizonte de eventos y la singularidad en el centro. La geometría del horizonte de eventos varía con el tipo de agujero negro, pero en el caso más simple, conocido como el agujero negro de Schwarzschild, esta es la superficie de una esfera cuyo radio es proporcional a la masa del objeto. Como han señalado otras personas, nada dentro de este radio puede salir ya que la velocidad de escape se vuelve mayor que la velocidad de la luz.

La singularidad central es un punto donde, en el contexto de la relatividad general de Einstein, la curvatura del espacio-tiempo se vuelve infinita. Esto es lo que lleva a la confusión acerca de la “forma” de un agujero negro como un cono. Las imágenes como esta están destinadas a mostrar que el espacio-tiempo se vuelve altamente curvo a medida que uno se acerca al centro del agujero negro. Desafortunadamente, en una caricatura solo se pueden incluir dos dimensiones, ya que la tercera dimensión espacial (“Y” en este caso) se usa para mostrar la extensión de la curvatura o la fuerza de gravedad del espacio-tiempo. Un diagrama más completo requeriría tres dimensiones para el espacio, un cuarto eje para el tiempo y un quinto eje para trazar la curvatura del espacio-tiempo. ¡Puedes imaginar por qué las personas se apegan a representaciones aproximadas como estas!

Por lo tanto, depende de su definición de la “forma” de un agujero negro, pero sospecho que la mayoría de los astrofísicos se sentirían perfectamente cómodos describiendo la forma de un agujero negro por la geometría de su horizonte de eventos. Para un agujero negro de Schwarzschild, esta es una esfera.

Un agujero negro es una esfera en el sentido de que todo lo que se encuentra dentro de su radio de Schwarzschild (la distancia desde el centro del agujero negro hasta el horizonte de eventos) no puede escapar de su gravedad. Por lo tanto, hay una esfera oscura alrededor del centro infinitamente denso, o singularidad, de la que nada puede escapar.

Hay un agujero negro supermasivo en el centro de la Vía Láctea, y orbitamos este agujero negro aproximadamente cada 230 millones de años.

De hecho, es posible orbitar un agujero negro. Ni siquiera tiene que estar a años luz fuera de él. Simplemente tiene que estar fuera del horizonte de eventos, la distancia a la que todo, incluso la luz, cae en el agujero negro. Para un agujero negro de tamaño normal, entre cincuenta y setenta millas es una distancia segura a la órbita.

Notas al pie : Echa un vistazo a mi blog sobre agujeros negros …

https://messinwithblackholes.quora.com?share=396067ef&srid=1QOF

La gravedad atrae objetos masivos, es decir, planetas y estrellas en esferas, lo mismo ocurre con las estrellas de neutrones mucho más densas, los agujeros negros de Schwarzschild, los agujeros negros estelares y los agujeros negros súper masivos.
El objeto dentro será una masa esférica extremadamente densa de materia altamente compactada.
La influencia gravitacional del agujero negro en su entorno, como las estrellas y los planetas, es esférica, como lo será su horizonte de eventos.
El horizonte de eventos es el punto donde ni siquiera la luz puede escapar de la inmensa atracción gravitacional.
Los diversos diagramas que describen los agujeros negros pueden ser confusos ya que representan conos, embudos y vórtices. Estos se usan para describir cómo los agujeros negros deforman el espacio-tiempo, y no son la forma física real del objeto que se describe.

Se teoriza que los agujeros negros en sí mismos no tienen forma y son una singularidad, un punto adimensional de masa extremadamente alta. Creo que el horizonte de eventos (el límite más allá del cual todos deben caer en el agujero negro y nada, ni siquiera la luz, puede alcanzar la velocidad de escape para salir) que los rodea es una esfera perfecta, si eso ayuda.

La forma del horizonte de eventos del agujero negro se puede calcular. Para un agujero negro estable, es un esferoide achatado, como la Tierra, con su acidez correspondiente a su giro. Fuera del horizonte de eventos hay otras áreas de interés, como la ergosfera y la esfera de fotones.

La ergosfera es una región fuera del horizonte de eventos (por lo que podría ingresar y salir de nuevo), pero mientras esté allí, se acelerará hacia adelante. Los lightcones locales están doblados, así que la materia en esa área gira con el agujero negro.

La esfera de fotones es una esfera que corresponde a órbitas hipotéticas de luz. Debajo de la esfera de fotones, las fotos son capturadas por el agujero negro, por encima, escapan. Por supuesto, es inestable, por lo que en la práctica hay muy poca luz real allí.

Para agujeros negros dinámicos, aún son posibles otras formas. Esto incluye agujeros negros comiendo cosas o fusionándose con otros agujeros negros, o vibrando un poco después.

Sin embargo, no podrías ver esto. El horizonte de eventos es una región definida globalmente: solo puede determinar dónde estaba en el pasado, observando qué luz escapó y qué no. Hay una cosa llamada horizonte aparente, que le permite adivinar dónde está el horizonte de eventos. Se determina localmente, donde la curvatura es tan grande que la luz no se mueve hacia afuera. Pero un fotón justo fuera del horizonte aparente aún podría ser capturado en el futuro por algún otro efecto dinámico, por lo que el horizonte aparente siempre está dentro del horizonte de eventos.

Aunque no hay “forma” en el interior de un agujero negro, aún podemos calcular algunas cosas al respecto. Se cree, por ejemplo, que la curvatura no solo continúa aumentando dentro de un agujero negro, sino que se vuelve loca y arrugada a medida que las geodésicas se cruzan en cúspides y cáusticos. Esto es algo así como pasar un pañuelo por un pequeño agujero, pero la arruga existe en todas las escalas. El espacio-tiempo a medida que te acercas a la singularidad se convierte en fractal.

Dentro de los agujeros negros girando o cargados hay otras regiones locas de interés, pero todas son variaciones en una esfera o un anillo.

esférico
Fisfi (ə) rikəl, ˈsfer- /
adjetivo
adjetivo: esférico

  1. 1)
    con forma de esfera
    sinónimos: redondo, globular, globoso, globoide, en forma de globo, esferoidal, esférico
  2. ¿Estoy en voz alta para copiar y pegar?

Un agujero negro es generalmente esférico. Sin embargo, cualquier otra forma sólida es posible.

Un agujero negro absorbe cualquier luz que pase cerca de él, y no permite que ninguna luz escape de él. Por lo tanto, no se puede ver un agujero negro.

Es difícil identificar los lados frontal y posterior de un agujero negro, o de cualquier objeto espacial fuera del sistema solar.

No hay agujeros negros en la realidad. Pero los objetos oscuros súper densos en el centro de las galaxias parecerían ser esferoides achatados en su forma. Y esto implica que son objetos que giran rápidamente, más gruesos en su ecuador. Creo que el giro es tan rápido que pueden tener forma de disco.

Ahora echemos un vistazo a nuestro ‘agujero negro’ en el centro de la vía láctea. Sugeriría que estos objetos oscuros son simplemente la evolución lógica del crecimiento de las estrellas durante cientos, si no miles de miles de millones de años. Ahora tenga en cuenta que es probable que TODAVÍA sea el objeto más brillante de la galaxia. Aunque algunos lo llaman un agujero negro.


Qué nos dice esto. Bueno, para empezar, nos dice que la corriente principal está fuera para almorzar. Y que, por lo tanto, un foro como Quora no debería penalizar las voces disidentes. Pero nos dice mucho más. ¿Cómo tuvimos la suerte de que la luz gamma saliera de los polos norte y sur? En lugar de destruir toda la vida en la galaxia. Bueno, la gravedad es menor en los polos norte y sur. Lo que implica un esferoide achatado. Lo que implica una alta velocidad de centrifugado. Lo que implica un proceso de evolución de un momento angular mayor y mayor, mediante dos procesos, uno de los cuales he descrito en otra parte.

Sugeriría que lejos de no emitir luz, nuestros llamados agujeros negros, a menudo podrían ser los objetos más brillantes. Y tenga cuidado si acumulan suficiente energía para dejar salir la luz por todas partes, en lugar de simplemente salir de sus polos norte y sur.

Pienso en la forma del agujero negro de nuestra galaxia como hago una imagen de los orbitales de electrones de hidrógeno. Los nuevos datos del AGN (SagA) de nuestra galaxia, que se cree ampliamente que es un agujero negro, en realidad dan su forma externa como una figura ocho en dos dimensiones o el radio de Schwartschild (una esfera negra en el centro) con dos burbujas una en la parte superior y uno en la parte inferior que se cree que son campos magnéticos y tal vez tenga algo que ver con los chorros que se pueden ver disparando desde la parte superior e inferior de algunos agujeros negros.
Debería suponerse que no soy un mago de la física, pero soy un autodidacta y entusiasta de la física. Hay dos explicaciones principales diferentes para lo que se llama las Burbujas Fermi y es posible que confirmemos ver el Bosón de Higgs aquí. Los electrones y los positrones se estrellan y se convierten en rayos gamma a lo largo de los agujeros negros del campo magnético cuadripolar. (hay debate sobre si algunos o todos los agujeros negros tienen campos cuadripolares o octapolares dipolos. Pronto publicaré un diagrama. http://arxiv.org/pdf/1005.5480v3


Unicornio

La forma y el tamaño de un agujero negro es como el anterior, o un arco iris, lo que más le guste. Para entender por qué primero debes aplicar la relatividad especial a las ecuaciones de Chandrasekhar y otras ecuaciones pobres.

Ok, definitivamente tienen una forma y 2D son circulares. El horizonte de eventos es la circunferencia de un agujero negro y hay una fórmula que también relaciona el horizonte de eventos con su masa y son proporcionales. Sin embargo, en 3D solo se especula que se ven como un tornado. Además, rompen el continuo espacio-tiempo, por lo que más allá del horizonte de eventos es un lugar sin espacio como sabemos que es el espacio.

Esta pregunta ya ha sido respondida:

¿Cuál es la forma de un agujero negro?

Tiene la misma forma que una estrella o un planeta. Una esfera. Ya sea que la masa real del Agujero Negro sea del tamaño de una partícula o un Quasar, su forma sigue siendo una esfera. Y si está hablando específicamente sobre el Horizonte Par, eso también tiene forma de esfera.

La primera ley de la termodinámica es la “conservación de la energía”. Esta es la razón por la cual los objetos en el espacio (al igual que las burbujas bajo el agua) toman la forma de esferas. Es la forma más eficiente de mantenerse unido con la menor cantidad de energía. No es que a Black Holes realmente les importe, pero siguen las reglas.

Solo quiero agregar un video relacionado a las respuestas. Mira cómo el agujero negro súper masivo consume una nube de gas.

Tengo entendido que un agujero negro es solo un montón de materia aplastada. La gravedad en él es tan alta que me imagino que es una esfera, pero creo que es más probable que la mente no pueda comprender la forma perfectamente.

Teniendo en cuenta que no sale información real de un agujero negro, solo radiación inútil de Hawking, no sé si alguna vez lo sabremos.