¿Podría una galaxia ser tan densa que tenga un horizonte de eventos propio?

En realidad si .

En un modelo simplificado, la masa de una esfera de densidad constante aumenta a medida que el radio se cubica, mientras que el radio de Schwartzschild aumenta proporcionalmente a la masa. Para una galaxia suficientemente grande de densidad razonablemente baja (órdenes de magnitud por debajo del aire) se formará un horizonte de eventos. Por supuesto, las galaxias reales no tienen densidades uniformes, pero en principio no hay nada que impida que una gran galaxia tenga un horizonte de eventos mientras mantiene un movimiento complejo de sus partes alrededor del centro de masa común sin tener toda la masa en una singularidad central.

En realidad, el horizonte de eventos de todo nuestro Universo visible se mostró bastante cercano a su radio: la densidad promedio es la adecuada para eso. Se desconoce si es una coincidencia o algo profundo.

Hay muchas discusiones entre científicos del tipo “¿estamos viviendo dentro de un agujero negro”? “¿Es el Big Bang lo mismo que la singularidad desnuda”, “es el tiempo solo expansión del espacio dentro del agujero negro”? Etcétera. Si bien estas discusiones son interesantes, intimidantes e inspiradoras, aún no se han convertido en sólidas teorías matemáticas con poder predictivo (aunque se han hecho algunos intentos). Antes de que lo sean, son solo interesantes especulaciones más o menos plausibles.

Lo que tampoco significa que estén equivocados.

No. Un agujero negro solo puede formarse por una singularidad. Si cayeras en una densa galaxia, solo verías cómo se aplasta relativísticamente cuando te acercas. Pero nunca alcanzarías la velocidad de la luz como lo harías con un horizonte de eventos real.

El horizonte de eventos es engañoso de esa manera. Como se encuentra en el mismo radio independientemente del observador, nos invita a pensar en términos newtonianos. Lo cual sería un gran error. El espacio tal como lo conocemos no existe dentro de la mortaja de un horizonte de eventos. Pero lo hace en objetos astronómicos, no importa cuán grandes y densos puedan ser, a menos que colapsen en una singularidad.

No. La gravedad disminuye a distancia, por lo que la gravedad más allá del horizonte de eventos hacia el centro no será menor que en el horizonte de eventos. Un horizonte de eventos significa que estamos lidiando con un agujero negro.

La única configuración que se me ocurre sería una galaxia rodeada por una esfera de agujeros negros, pero eso no sería estable por mucho tiempo.

Fabian tiene razón. Si algo de masa M es lo suficientemente denso como para caber en una esfera de radio 2GM / c ^ 2, entonces forma un agujero negro y obtienes un horizonte de eventos con este radio. Pero si no es tan denso, entonces tienes una cosa muy gravitante como una estrella de neutrones, pero sin horizonte de eventos. Si puedes ver una galaxia, significa que la luz se ha escapado, significa que no hay un horizonte de eventos a su alrededor. Si hubiera un horizonte en el que no verías esta galaxia, sería solo un gran agujero negro. Los astrónomos han encontrado agujeros negros que son muchas veces más grandes que nuestro sistema solar. Todavía es bastante pequeño en relación con una galaxia, pero nadie nos impide imaginar agujeros negros aún más grandes. Simplemente no son galaxias, simplemente por definición y por la forma en que la masa se comporta en tales lugares.

Un horizonte de eventos es el punto en el que nada puede escapar de la influencia gravitacional, ni siquiera la luz. Solo hay un fenómeno que es capaz de crear ese horizonte de eventos: un agujero negro . Si una galaxia fuera tan densa que creara un horizonte de eventos propio, sería un agujero negro masivo. Ve a lo grande o vete a casa, más o menos.

More Interesting

¿Es el principio cosmológico un verdadero principio? ¿No se basa en pruebas empíricas, que pueden tener excepciones más adelante?

¿Cuál es la expresión para el diferencial de tiempo en relación con la coordenada x_0 medida en unidades de longitud en relatividad general?

Si nuestra galaxia o la Tierra dejaran de moverse, ¿se aceleraría el tiempo?

¿Un solo gravitón teórico dobla el espacio-tiempo? Si es así, ¿lo dobla más sustancialmente que otra partícula del mismo tamaño?

¿Cómo se explica el efecto de marea en términos de espacio-tiempo curvo?

Si, para un observador externo, el horizonte de sucesos de un agujero negro permanece para siempre en el futuro, ¿cómo podría caer ese observador a través de dicho horizonte de sucesos?

¿La segunda ley de la termodinámica está directamente relacionada con la relatividad especial o la mecánica cuántica?

Si la luz tiene un campo de gravedad, ¿podría un rayo de luz suficientemente fuerte producir un campo de gravedad lo suficientemente fuerte como para crear un horizonte de eventos?

¿Cómo se relaciona la visión trascendental del tiempo de Kant con el trabajo científico reciente?

¿Qué sucede si entras en el horizonte de eventos de un agujero negro supermasivo? ¿Serías capaz de salir?

¿Es teóricamente posible acercarse lo suficiente a un agujero negro para ralentizar significativamente el tiempo en relación con la tierra sin ser devorado?

Si la singularidad tiene una gravedad infinita, ¿por qué el tamaño del agujero negro hace la diferencia?

¿Existe alguna relación entre la gravedad y la termodinámica?

¿Cómo envejecería la cabeza de alguien en comparación con sus pies cuando esté cerca de un agujero negro?

¿Qué sucede dentro del horizonte de eventos de un agujero negro?