¿Cómo se vuelven tan peligrosos los agujeros negros? ¿Cómo se forman y por qué?

Como se hizo eco en otras respuestas, los agujeros negros solo son peligrosos de cerca.
La atracción gravitacional del sol en la órbita terrestre es de aproximadamente 0.006 m / s / s.
La atracción gravitacional en la superficie del sol (750,000 km del centro) es de aproximadamente 275 m / s / s.
Ahora, comprime nuestro sol en una esfera de menos de 3 km de diámetro y se convertirá en un agujero negro.
La atracción gravitacional en el horizonte de eventos sería de 15 billones de km / s / s.
Pero a 750,000 km de distancia de nuestro nuevo agujero negro solar, la atracción gravitacional hacia el agujero negro se ha reducido exactamente a los mismos 275 m / s / s que hubiera sido si el sol hubiera alcanzado su tamaño total.
Y en el radio de la órbita terrestre, la atracción gravitacional también es igual a 0.006 m / s / s.

Todos los planetas continuarán orbitando exactamente igual.

Sin embargo, la luz del sol se detendrá tan irónicamente que el peligro de que nuestro sol se convierta en un agujero negro es en realidad que el sol parecerá salir y nos congelaremos rápidamente.

¿Qué le da la impresión de que los agujeros negros son peligrosos?

A 150 millones de kilómetros (nuestra distancia del Sol), un agujero negro con la masa del Sol es mucho MENOS peligroso que el Sol. Si no fuera por el campo magnético de la Tierra y la protección de la atmósfera, los rayos del Sol te matarían en poco tiempo. En contraste, un agujero negro es, bueno, negro. A menos que tenga un disco de acreción muy activo, no emitirá nada peligroso. Simplemente estaría sentado allí, el planeta en el que estás parado estaría orbitando en silencio, y no estaría sucediendo nada peligroso.

A, digamos, 500,000 kilómetros del centro del Sol o un poco más de 150,000 km de la “superficie” solar, estaría dentro de la corona solar. Además, la mitad del cielo estaría lleno por un enorme muro de luz, calor y radiación. Nada que esté a nuestro alcance en la tecnología actual lo protegerá durante más de unos minutos (y estoy siendo optimista) antes de que incluso sus moléculas terminen siendo destruidas por el Sol. Mientras tanto, a 500,000 kilómetros de un agujero negro de masa solar inactivo, no experimentarías nada. El agujero negro sería invisible; Su presencia solo sería conocida por su órbita o por los efectos de lentes gravitacionales que podría ver si mirara en la dirección del agujero negro con un telescopio. Mientras esté dentro de una nave espacial y un traje espacial que lo mantengan abrigado y le suministre aire respirable, estará perfectamente seguro.

Entonces, ¿qué te hace pensar que los agujeros negros son peligrosos?

En cuanto a cómo se forman: se forman cuando las estrellas muy grandes se quedan sin combustible nuclear. Durante un tiempo, en estas estrellas, la presión de los fotones debido a la fusión termonuclear que está ocurriendo en el interior contrarresta su gravedad. Pero una vez que el combustible nuclear se va, esta presión desaparece. Eso también ocurre en las estrellas más pequeñas (como nuestro Sol, al final de su vida), pero en estas estrellas, la llamada presión de degeneración de electrones (que básicamente mantiene separados los electrones y los protones) es suficiente para evitar un colapso catastrófico. Suba una muesca en masa y los electrones y protones forman neutrones (una estrella de neutrones), pero luego la llamada presión de degeneración de neutrones evita un mayor colapso. Sube un poco más en masa e incluso esto es insuficiente: la estrella se derrumba. Se libera una gran cantidad de energía, pero lo que queda se convierte en un objeto tan compacto, que ni siquiera la luz se escapa de él. Ese es tu agujero negro estelar básico.

Para ser claros: sabemos que este proceso de colapso ocurre en las estrellas. Sabemos de algunos objetos candidatos de agujero negro que se han observado. No tenemos pruebas incontrovertibles de que realmente sean los agujeros negros predichos por la teoría de la relatividad, o algo similar. (Probablemente lo sean, pero una predicción no es lo mismo que la observación). Y aunque se ha propuesto que podríamos ser capaces de crear agujeros negros en miniatura en aceleradores de partículas grandes, esto aún no ha sucedido y es poco probable que ocurra pronto. . Pero incluso si lo hiciera, tales agujeros negros microscópicos serían inofensivos y se evaporarían muy rápidamente.

Cuando una estrella colapsa, o cuando un humano crea una.

Los agujeros negros son bolas de materia superdensa. Tienen tanta masa, que todo es absorbido dentro (incluida la luz) en su campo gravitacional.

Excepto por su contenido de materia 3D extremadamente grande, un agujero negro es como cualquier otro cuerpo macro. No tiene propiedades misteriosas. Los cuerpos macro en las regiones externas de una nube galáctica giratoria escapan del colapso gravitacional por acción centrífuga debido a su movimiento en trayectoria circular. Sin embargo, los macro cuerpos más cercanos al centro galáctico no tienen esta protección. Por lo tanto, se acumulan en el centro de la nube galáctica para formar un agujero negro. ver: archivo de impresión electrónica viXra.org, viXra: 1310.0195, agujero negro

Son solo el extremo de una curva peligrosa. La gravedad es peligrosa: intente caerse de un acantilado. La gravedad tiende a arrastrar las cosas hacia los grumos, que tienen más gravedad, lo que atrae más grumos, y así sucesivamente. Vivimos en un pequeño bulto, por lo que nos hemos adaptado a la pequeña gravedad, que aún nos puede hacer mucho daño. Los agujeros negros son grumos muy pesados ​​que se han convertido en volúmenes muy pequeños.

Hay algunas matemáticas complicadas que explican detalles sobre los agujeros negros, que de hecho son extraños. Pero la mayoría de las cosas peligrosas es simplemente mucha gravedad. Y no podemos soportar demasiada gravedad, así como tampoco podemos soportar demasiado calor. Algunos lugares del universo, por ejemplo las estrellas, son demasiado calientes para nosotros. Los agujeros negros son demasiado gravitacionales para nosotros.