Recientemente he estado leyendo el artículo de Carr y Hawking sobre la formación de agujeros negros primordiales " Agujeros negros primordiales en el universo ", pero no pude entender parte de él. Dice que:
Una región que está a punto de colapsar tiene también un límite superior a su tamaño en el momento en que comienza a contraerse. Para ver cómo surge esto, considere una hipersuperficie espacial ortogonal al flujo de materia que cruza la región en el momento en que la tasa de expansión es cero. El La ecuación de restricción implica que la geometría tridimensional de esta hipersuperficie tiene una curvatura de orden positiva. en la región donde la tasa de expansión es cero. Si esta curvatura positiva se extendiera sobre una región suficientemente grande, la hipersuperficie similar a un espacio se cerraría sobre sí misma para formar un 3-espacio compacto desconectado de radio alrededor de . En este caso, la región formaría un universo cerrado separado que estaba completamente desconectado de nuestro Universo. Tal situación no correspondería a un agujero negro formado por el colapso de la materia en nuestro Universo.
¿Por qué un subuniverso cercano y separado no puede terminar en un agujero negro? ¿No es así que por subuniverso cercano queremos decir que esta es una región donde está bajo colapso y está separada del flujo del hubble?
y también leí en el artículo de revisión de Sasaki el uso de la expresión: "la aproximación del universo separado se descompone" para esta situación, ¿qué significa?
y también sería bueno si alguien da una explicación sobre qué significa exactamente "reingresar al horizonte del hubble o volver a colapsar". (¡El énfasis en el 're-...'! "
al final será útil una breve descripción de la formación de PBH.
La solución de Schwarzschild para un agujero negro es una solución estática de vacío que no se aplica en las regiones llenas de materia. La solución de Friedmann es una solución para materia uniforme y homogénea que puede estar expandiéndose, contrayéndose o momentáneamente entre la expansión y la contracción.
Si el universo se expande de tal manera que la densidad es uniformemente mayor en una región suficientemente grande, esta región puede describirse aproximadamente mediante la solución de Friedmann para esa región. Si la densidad promedio allí es suficiente y el tamaño es lo suficientemente grande, la región puede cerrarse.
Por el contrario, un agujero negro no representa una región cerrada, sino solo una región causalmente asimétrica. Según el teorema sin cabello, podemos observar un agujero negro por su masa, momento, giro y carga. Un agujero negro es atractivo, las cosas pueden caer hacia él. Sin embargo, una región cerrada está completamente cerrada, no hay geodésicas que la conduzcan, porque tal región, a diferencia de un agujero negro, no tendría un "borde" o "borde" o "superficie atrapada" como el horizonte de eventos de un agujero negro. agujero. Esta región estaría completamente cerrada, "en bucle sobre sí misma", sin conexión, interacción o relación con nuestro universo. Debido a que no hay superficie atrapada, el teorema de ausencia de cabello no se aplicaría a esta región. Sería inobservable y, a todos los efectos prácticos, inexistente en nuestra visión del mundo,
Lo que puede estar causando confusión en la comprensión del texto citado es la referencia a "hipersuperficie" que superficialmente puede sonar como "horizonte". Allí, "hipersuperficie" en realidad se refiere a todo el volumen de la región o, más precisamente, a una porción de tiempo de la región.
El texto citado se refiere a una región que comienza a colapsar. Sin embargo, conceptualmente, una región de mayor densidad no necesariamente tiene que colapsar, sino que puede cerrarse mientras aún se expande. Aunque, una vez que se cierra, se desconecta causalmente de nosotros, por lo que no tiene sentido ver su región como "expandiéndose" o "contrayéndose" en nuestro momento de "ahora".
Volver a entrar en el horizonte del Hubble se refiere a las áreas que antes se expandían más rápido que la luz, que se están desacelerando y volviendo al interior atrapadas por la esfera del Hubble que sigue expandiéndose a la velocidad de la luz.
Volver a colapsar se refiere a que la expansión se ralentiza y se convierte en un colapso.
Una " breve descripción de la formación de PBH " se abordaría mejor en una pregunta separada.
Saba_E_R
Wookie