Si la luz no puede escapar del horizonte de eventos de un agujero negro, ¿qué “veríamos” después de su horizonte de eventos?

La razón por la que los agujeros negros se llaman agujeros negros es porque no podemos verlos más allá del horizonte de eventos. De hecho, como cualquier objeto cae en el agujero negro, nunca veremos que el objeto llegue al horizonte de eventos. Resulta que la fuerte gravedad de los agujeros negros da como resultado la aparición del tiempo que pasa más lentamente sobre el objeto para un observador que lo observa caer al horizonte. Esta es la dilatación del tiempo gravitacional que es un efecto bien medido y comprendido incluso aquí en la tierra.

Un efecto de la dilatación del tiempo gravitacional que observaríamos para los objetos que caen en el agujero negro es que la luz que veremos se desplaza a frecuencias más bajas (rojo) y también se volverá menos intensa. Entonces, si hubiera un láser de luz azul en el objeto que cae, parecerá que cambia el espectro a rojo, luego a infrarrojo, frecuencias de microondas y finalmente frecuencias de radio. En efecto, los objetos que caen en el agujero negro se vuelven cada vez más negros a medida que se acercan al horizonte de eventos.

Otro efecto de la dilatación del tiempo gravitacional es que para un observador que observa cómo un objeto cae en el agujero negro, el objeto tardará una eternidad en “alcanzar” el horizonte de sucesos. Por lo tanto, el objeto que cae en el agujero negro se volverá cada vez más negro y tardará una eternidad en alcanzar el horizonte de eventos como lo ven los observadores fuera del agujero negro.

Por otro lado, si estás sentado en la nave espacial que está cayendo en el agujero negro, no notarás nada inusual al acercarte y pasar el horizonte de eventos. Sin embargo, a medida que se acerque al centro del agujero negro, se desgarrará por la singularidad gravitacional allí.

Verás “nada”. Es por eso que no puedes ver un agujero negro, porque ves algo cuando la luz se emite o se refleja desde un objeto. Como la luz no puede escapar de un agujero negro, no verá nada. La única forma en que puede confirmar la presencia de un agujero negro se basa en cómo distorsiona el espacio y afecta la materia cercana. Si hay estrellas circundantes, el agujero negro atrae la materia hacia sí misma y puede ver el disco de acreción que rodea el agujero negro.

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La mayoría de las respuestas tienen que ver con lo que verías desde el exterior, y son correctas. No verías nada directamente, pero probablemente verías cosas detrás del agujero negro debido a la lente gravitacional.

Sin embargo, si fracasas, ¿qué verías? Dependería de dónde giró la cabeza. Durante aproximadamente un hemisferio (cuanto más profundo estés), bueno, todavía no verías nada, pero ¿qué verías si pudieras ver algo? Verías la singularidad, sin importar dónde miraras. Sin embargo, al girar la cabeza, la singularidad estaría más cerca o más lejos, hasta que en el borde del hemisferio, pareciera estar en el infinito.

Aún así, ¿qué verías en el otro hemisferio (o menos)? Eso es un acertijo. Geométricamente, parecería que podrías ver todo el universo fuera del agujero negro.

Pero cuando ? ¿Sería un borrón de toda la historia futura del universo?

Y piensa en esto. Un observador externo nunca te vería caer. Sin embargo, las cosas sí caen. Además, el observador externo vería el agujero negro evaporarse por la radiación de Hawking y explotaría antes de verte caer. Así, por fuera, la muerte del negro el agujero sucedería antes de que cayeras. La dilatación del tiempo es real; no es solo una ilusión, y esto parecería una paradoja.

¿Qué significa esto para el tiempo? ¿Se acabaría el tiempo y verías el nacimiento del universo? Si tuviera una enfermedad terminal, creo que lo probaría, pero no podría decirte lo que vi.