¿Cómo se codifica la información de la estrella de neutrones madre en el horizonte de eventos de un agujero negro?

Es mejor no pensar en el horizonte de eventos en este escenario, sino más bien en el "horizonte aparente" en un corte temporal particular del espacio-tiempo diseñado para corresponder con la coordenada de tiempo de un espectador en particular. En esta construcción, el horizonte aparente se define como una superficie cerrada donde la tasa de cambio en el tiempo del área superficial de una "esfera de luz saliente" es cero.${}^{1}$. En casos comunes como los espaciotiempos de Schwarzshild y Kerr, las pilas de horizontes aparentes corresponden exactamente a los horizontes de eventos, pero en casos de colapso gravitacional, pueden ser bastante diferentes (y dependientes del marco), aunque el horizonte aparente siempre estará dentro del horizonte de eventos.

¿Porque es esto importante? Porque, a medida que ocurre el colapso, el horizonte aparente se formará en el centro del colapso y se expandirá hacia afuera, pero el último rayo de luz también se expandirá desde las capas exteriores de la región colapsada. A medida que la pila de horizontes aparentes se expande a una velocidad superlumínica (no llevan información), eventualmente se cruzarán con el último rayo proveniente de la estrella que colapsa y lo congelarán en la superficie de los horizontes de eventos y aparentes ahora correspondientes. eso es ahora una superficie estática equivalente a una pila de horizontes Kerr.

${}^{1}$Un horizonte de eventos, por el contrario, se define como el límite entre "el pasado de todo lo que cayó en el agujero negro" y "el pasado de todo lo que no cayó en el agujero negro", y depende inherentemente del desarrollo futuro del tiempo espacial.

El horizonte de eventos es, por definición, el límite entre el interior y el exterior del agujero negro en el espacio-tiempo. Cualquier materia que comience fuera del agujero y termine dentro de él debe cruzar el horizonte en algún punto por definición, ya sea materia "fundadora" o materia que cae más tarde.

El horizonte no aparece instantáneamente en la superficie de la estrella. Comienza como un conjunto de puntos que no tiene interior ni encierra ningún espacio (posiblemente, pero no necesariamente, un solo punto), y crece hacia afuera a la velocidad de la luz.

Cuando aparece el horizonte de sucesos y comienza a crecer, hay mucha menos curvatura de espacio-tiempo localmente que en las proximidades de un pequeño agujero negro de ese tamaño, por lo que no hay razón para esperar que se evapore inmediatamente por la radiación de Hawking.

Permítanme comenzar diciendo que la estrella de neutrones debe tener una masa de al menos 1,43 veces la masa solar para formar un agujero negro. Cuando la estrella de neutrones comience a contraerse, se convertirá en una estrella de quarks, que se contraerá aún más. Entonces, el horizonte de eventos nunca se puede formar en la superficie de la estrella de neutrones.

El radio del horizonte de sucesos (radio de Schwarzschild) es$\frac{2MG}{c^2}$, pero eso no tiene importancia aquí. La pregunta sobre la información de las cosas dentro de la estrella fue llamada durante mucho tiempo "la paradoja de la información". En mi humilde opinión, esta paradoja aún no se ha resuelto. Süsskind dice que sí, pero su evidencia se basa en la teoría de cuerdas (correspondencia ADS/CFT) que no creo que se corresponda con la realidad.

Para un observador que cae en el material no se mancha. Todo el material está cayendo según él.