¿Qué es un agujero negro de Schwarzschild?

El agujero negro de Schwarzschild es una solución exacta a las ecuaciones de Einstein para una masa similar a un punto masivo que no está cargada y no tiene momento angular.

El aspecto más notable sobre la solución de Schwarzschild es la existencia de un horizonte de eventos. El horizonte de eventos es una superficie dentro de la cual no se puede propagar información hacia afuera y, por lo tanto, la región contenida dentro del horizonte de eventos está causalmente desconectada del resto del Universo.

Existen numerosos sistemas de coordenadas para expresar la geometría del agujero negro de Schwarzschild [1]. Las coordenadas iniciales de Schwarzschild tenían singularidades en el origen, donde se colocó la masa, y también en el horizonte de eventos. Más tarde se demostró (varias veces independientemente) que el horizonte de eventos es un ejemplo de una singularidad coordinada , no una singularidad física [2]. Ninguna medida local puede determinar que estás cruzando el horizonte de eventos. La singularidad en el origen es una singularidad física donde los invariantes de curvatura, como el escalar de Ricci y el invariante de Kretschmann divergen y son independientes de la elección de coordenadas.

El agujero negro de Schwarzschild es eterno, lo que significa que existe todo el tiempo y, por lo tanto, no puede ser un agujero negro real. Puede considerarse como una idealización de un agujero negro real que se forma y se establece; sin embargo, ciertas propiedades matemáticas de la solución de Schwarzschild no se generalizan, especialmente las “extensiones analíticas”. Por lo tanto, se debe tener cuidado al interpretar esta solución, ver [3].

[1] ¿Cuáles son ejemplos de diferentes sistemas de coordenadas para un agujero negro de Schwarzschild?
[2] Resulta que la confusión sobre las singularidades coordinadas fue la razón por la que Einstein no ganó el Premio Nobel de Relatividad General, sino por el efecto fotoeléctrico. Uno de los miembros del comité sabía del sistema de coordenadas Painlevé que no tenía una singularidad en el horizonte de eventos y, por lo tanto, concluyó que la Relatividad General era inconsistente.
[3] ¿En qué se diferencia un diagrama de Penrose de un agujero negro que se forma a partir de un colapso esférico simétrico de un diagrama de Penrose de un agujero negro eterno de Schwarzschild?

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