¿Fotones emitidos en el horizonte de sucesos?

Mientras revisaba las preguntas, encontró una sección sobre agujeros negros. Inmediatamente sin embargo; qué pasaría si un átomo está orbitando un agujero negro y emite un fotón perpendicular al horizonte de eventos, alejándose del agujero negro.

¿Cómo reaccionaría a la gravedad la luz que se aleja de un agujero negro?

El fotón "atascado" en el horizonte de eventos de un agujero negro en realidad habla de un fotón que se detiene en el horizonte de eventos, pero mi pregunta es sobre un fotón justo fuera del horizonte de eventos y si el fotón se ralentiza.

Perderá energía a medida que se desplaza hacia el rojo, pero escapará a la velocidad de la luz.
Posibles duplicados: physics.stackexchange.com/q/98980/2451 y enlaces allí.

Respuestas (2)

En presencia de fuertes fuentes gravitatorias, como los agujeros negros, los fotones experimentarán un desplazamiento hacia el rojo. Esto significa que con respecto a un observador en una región de un campo gravitatorio más débil, pierden energía. Esto es equivalente a la afirmación de que su frecuencia disminuye y su longitud de onda aumenta. Esto es una consecuencia de la dilatación del tiempo. La velocidad del fotón no cambia: está fija en C .

Lo mismo ocurre con un fotón que se aleja del agujero negro y comienza justo fuera del horizonte.

La pregunta ¿Velocidad de la luz que se origina en una estrella con atracción gravitacional cercana a la fuerza de un agujero negro? es casi, pero no del todo, un duplicado. Sin embargo, mi respuesta a esa pregunta también se aplica a su pregunta. Cuando preguntas:

¿Cómo reaccionaría a la gravedad la luz que se aleja de un agujero negro?

tiene que extender su pregunta para indicar sobre qué observadores está preguntando. Para un observador que se cierne junto al átomo que emite la luz, el fotón viajará a C . Para un observador lejos del agujero negro, la velocidad del fotón será menor que C y dado por:

v = C ( 1 2 G M c 2 r )

where M is the mass of the black hole and r is the distance from the centre of the black hole. It is common in general relativity that diffrent observers will observe different behaviour, which is one of the (many!) things that makes GR confusing for beginners.

In addition, as Brandon and Frederic have said, the light will lose energy and red shift as it moves away from the black hole. If ν r is the original frequency when the light is emitted at a distance r then the frequency at infinity is given by:

v = v r 1 2 GRAMO METRO C 2 r