¿Existe alguna evidencia observacional de la existencia de los agujeros negros de Schwarzschild?

Entonces, AFAIK, los objetos que se ha confirmado que son agujeros negros mediante la observación directa del horizonte de eventos ("sombra del agujero negro"), como M87, por ejemplo, también muestran evidencia observable de arrastre de marco (la característica de un agujero negro con una métrica Kerr ). Ahora, lo que pasa con los agujeros negros de Schwarzschild es que una singularidad puntual de tamaño infinitesimal y densidad infinita es una violación directa del principio de incertidumbre. Ahora, Cygnus X-1 a menudo se menciona como un agujero negro de Schwarzschild, pero ¿hay alguna evidencia observacional de que tenga un horizonte de eventos y carezca de marco de arrastre?

Ningún agujero negro es un agujero negro de Schwarzschild. Todo gira hasta cierto punto.
Vea el gráfico al final de esta respuesta astronomy.stackexchange.com/a/20292/16685 que muestra el giro de 19 agujeros negros supermasivos. Espero que los agujeros negros estelares también tengan parámetros de espín altos .
También tenga en cuenta que, estrictamente hablando, un Schwarzschild BH puro es eterno, y está en un universo que no contiene nada más. Pero la solución de Schwarzschild sigue siendo una aproximación útil.
@PM2Ring Si bien creo que esperaríamos que todos los agujeros negros giren hasta cierto punto, probablemente no sea una buena idea extrapolar de los agujeros negros supermasivos a los agujeros negros estelares básicos.
@StephenG Punto justo, por eso acabo de decir que espero que tengan un giro alto, pero no puedo encontrar muchos datos de observación sólidos sobre el giro BH de masa estelar. Supongo que heredarían mucho momento angular de su estrella progenitora. OTOH, las explosiones de supernova tienden a ser bastante asimétricas, así que supongo que eso afecta el momento angular del remanente así como su momento lineal.
¿Dónde aparece Cygnus X-1 como un agujero negro de Schwarzschild?
El objeto Cyg X-1 es un agujero negro creciente en un sistema binario. No puede tener giro cero.
@ PM2Ring La mayoría de las pruebas de las observaciones de ondas gravitacionales apuntan a que los componentes tienen poco o ningún giro. Esto contrasta con las binarias de rayos X, que en su mayoría apuntan a agujeros negros de masa estelar con espines altos.
@mmeent ¡Interesante! ¿Hay alguna teoría sobre cómo esos componentes pierden su giro? Por ejemplo, ¿de alguna manera se convierte en momento angular orbital? OTOH, existe el proceso de Penrose .
@PM2Ring No creo que pueda (deba) responder eso en un comentario.

Respuestas (1)

Toda la evidencia disponible sugiere que los objetos compactos conocidos en sistemas binarios (versiones de alta masa y baja masa) tienen parámetros de espín altos en general (por ejemplo, Nielsen 2016) . Tienen amplia oportunidad de girar durante su fase progenitora, a través del bloqueo de marea, la explosión de la supernova y luego acumulando material de un compañero después (que es cómo se detectan y cómo se miden sus giros). En particular, se cree que Cygnus X-1 es un ejemplo "casi extremo" (Nielsen 2016) de un agujero negro con un "giro extremo" de a > 0,95 ( Gou et al. 2011 ).

La evidencia disponible de la fusión de binarios de agujeros negros es que los giros inferidos de las firmas de ondas gravitacionales no son extremos, sino bajos y mal restringidos, pero podrían ser consistentes con cero en algunos casos (por ejemplo, Tiwari et al. 2018 ) .

Por lo tanto, la idea de un agujero negro de Schwarzschild que no gira es una idealización que parece poco probable que se cumpla exactamente en la naturaleza, aunque podría servir como una aproximación para algunos raros sistemas binarios de agujeros negros de alta masa y bajo giro. Por supuesto, sabemos muy poco sobre los agujeros negros aislados, aunque sabemos que las estrellas de neutrones recién nacidas giran rápidamente...

@safesphere Hasta donde sabemos, todas las estrellas de neutrones nacen en supernovas.
Un giro de 0,95 no sería "casi extremo". El comportamiento casi extremo típico no se establece hasta muy por encima de 0,99 o incluso de 0,999.
@safesphere El púlsar del cangrejo.
@RobJeffries Gracias por una respuesta real y no solo un comentario. Me pregunté sobre esto ya que una singularidad puntual plantearía un gran problema para la física tal como la entendemos.
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