Los agujeros negros son creados por el colapso gravitatorio de estrellas masivas.
Pero en teoría, los agujeros negros también pueden ser creados por cualquier masa que esté confinada dentro de un volumen de espacio lo suficientemente pequeño, definido por el radio de Schwarzschild .
Esta pregunta me hizo pensar:
si tomas materia como el oro y le agregas suficiente, eventualmente se volverá lo suficientemente denso como para distorsionarse gravitacionalmente. Esto se llama lente gravitacional .
Si continúa agregando más y más masa, eventualmente se forma un agujero negro, donde ya no puede ver la materia (aunque aún puede detectarla de varias maneras)
Entonces, esto me hizo darme cuenta de que debe haber algún tipo de paso intermedio, entre un objeto visible con lentes gravitacionales altas y un agujero negro.
Este sería un objeto interesante para colocar en mi universo, y un descubrimiento interesante. Para obtener puntos de bonificación, ¿qué sería más fácil de detectar? ¿Este objeto teórico, o un agujero negro? (dado que este objeto no es una estrella, ¿no irradiaría?)
Si esta teoría es completamente incorrecta, póngala en la respuesta y explíquela. No soy un experto en este campo de la ciencia.
Contexto de construcción del mundo: es solo un objeto celeste interesante cuyo descubrimiento incluiría en mi historia y sus libros de historia y todo eso.
Sí, un objeto parecería oscurecerse a medida que crece su masa.
Un objeto de gran masa distorsiona el espacio-tiempo y hace que la luz se estire o se "desplace hacia el rojo" cuando intenta escapar. Un objeto en la cúspide de colapsar en un agujero negro sería tan masivo que la luz se desplazaría hacia el rojo fuera del rango de percepción humana.
Este video lo explica mejor que yo: https://www.youtube.com/watch?v=ljyDoxl-ybc Un fotón que sale de un objeto masivo está literalmente perdiendo energía mientras lucha por moverse a una región del espacio-tiempo "más alta".
Fig. 1: un fotón que pierde energía y desplaza su energía hacia el rojo mientras intenta salir de un pozo gravitatorio.
Fuente: https://en.wikipedia.org/wiki/Gravitational_redshift
Sin embargo, todavía se podía ver el disco de acreción alrededor del creciente agujero negro.
¿Respuesta corta? No precisamente.
Respuesta más larga:
La intensidad de la luz no se ve alterada por las fuerzas gravitatorias. Si enfoco la luz sobre este objeto hipotético, la misma cantidad de fotones rebotarán y ascenderán por el pozo de gravedad. Como la velocidad de la luz es la misma para todos los fotones (¡localmente, al menos!), no se perderá una proporción de fotones, por lo que la intensidad de la luz será la misma.
Sin embargo, lo que sucederá es un efecto llamado corrimiento al rojo gravitacional. ¡Esto es muy similar al corrimiento al rojo normal, afortunadamente! Básicamente, la longitud de onda de la luz cambiará hacia el rojo/infrarrojo a medida que ascienden los fotones.
Pero espera... tu objeto no está irradiando. Cualquier luz que salga del pozo de gravedad se desplazará hacia el rojo en la misma cantidad que se corrió hacia el azul cuando los fotones cayeron en primer lugar. Resultado neto: la luz que ve reflejada en el objeto es la misma que la luz que disparó al objeto.
Ahora: pueden ocurrir algunas rarezas, ya que habrá una dilatación temporal cerca de la superficie del objeto (la luz puede parecer más lenta si la mira desde un marco de referencia diferente), habrá una contracción (el espacio será más corto para asegurarse de que la velocidad de la luz sigue siendo localmente correcta), y estará tratando con materia degenerada (cuyas propiedades ópticas no están claras), pero no habrá un 'oscurecimiento' gradual como podría pensar.
Aunque sería algo muy interesante. ¿Cómo diablos se juntó tanta materia sin calentarse hasta el punto en que está radiante?
Primero quiero dejar algo claro. Básicamente TODO produce lentes gravitacionales, ya que todo interactúa gravitacionalmente con todo. Incluso luz.
El único problema es que la mayoría de las masas son demasiado pequeñas para tener un efecto medible, por lo que solo los objetos más grandes y masivos son interesantes.
Ahora bien, hay objetos lo suficientemente masivos y densos como para desviar visiblemente la luz. Las estrellas de neutrones son restos de estrellas muertas. El Nombre ya lo dice, pero son tan densos, que los electrones son empujados hacia el núcleo del átomo y dentro de cada protón, se convierten en neutrones. Así que cada elemento que tenías antes, ahora tienes esa gran cantidad de materia teórica de neutrones.
En segundo lugar, la luz siempre viaja a la velocidad de la luz. No se puede reducir la velocidad de la luz, pero una onda de luz puede perder energía al extender su longitud de onda. Básicamente, si la luz pierde energía, se vuelve roja. Por eso se llama corrimiento al rojo. Entonces, cuando la luz intenta escapar de un objeto denso, no se oscurecerá más y más (ya que la cantidad de fotones permanecerá igual), sino que se pondrá roja y más roja, hasta que ya no sea visible para el ojo humano y entonces Aún más.
Dado que por ahora solo podemos detectar ondas electromagnéticas de manera confiable, solo la estrella de neutrones sería directamente observable. Un agujero negro es simplemente negro y solo puede detectarse por su efecto en su entorno.
No. Lo siento.
El problema es que, cuando comienzas a tener efectos gravitatorios significativos, ya has llegado mucho más allá de lo que la materia puede soportar. Esta es una lección del límite de Chandrashekhar. Si un objeto es lo suficientemente grande como para aplastar gravitatoriamente su propia materia lo suficiente como para producir un desplazamiento hacia el rojo significativo, entonces es lo suficientemente fuerte como para desaparecer detrás de su horizonte.
Piénselo de otra manera: la naturaleza de las fuerzas que mantienen separadas a las partículas (fotones, átomos, núcleos, electrones, protones, neutrones, quarks, etc.) se basan todas en la velocidad de la luz. Entonces, si algo comienza a darle la espalda a sí mismo, lo hará por todas las fuerzas involucradas. La fuerza electromagnética, la fuerza nuclear débil, la fuerza nuclear fuerte, todas se curvan sobre sí mismas cuando la gravedad se vuelve tan insistente. Entonces, las fuerzas que previamente mantenían separadas esas partículas comienzan a fallar exactamente en el lugar donde lo hace la luz.
Así que un fuerte corrimiento al rojo para la luz significa un fuerte aplastamiento que significa colapso.
No. No hay agujeros casi negros.
AlexP