Para agujeros negros cargados, suponiendo cierta la conjetura de la censura cósmica, se debe verificar esta desigualdad (en unidades naturales):
donde por supuesto y son la masa y la carga del agujero negro. Ahora suponga que "arroja" un montón de partículas cargadas al agujero negro. Sé que la definición de carga y masa de un agujero negro es complicada y no sé casi nada al respecto. Lo que sé es que generalmente se definen en función de sus valores asintóticos lejos del agujero.
Una búsqueda rápida en Google parece decirme que una partícula que cae en el agujero negro hace que su masa y carga aumenten la masa y la carga de la partícula.
¿Significa esto que la desigualdad implica un límite para la relación masa/carga para partículas cargadas? Porque si no hay límite, uno podría seguir lanzando partículas con una proporción específica hasta que la desigualdad ya no sea cierta creando una singularidad desnuda.
No, esto no implica un límite de carga/masa, pero esta es una pregunta realmente interesante y fue respondida por primera vez en un famoso artículo de Wald de 1974.
Su artículo mostró que, al menos en el caso específico donde la carga de la partícula es mucho más pequeña que la carga del agujero negro, cualquier partícula con una relación carga/energía que podría resultar en una singularidad desnuda si fuera absorbida por el agujero negro. de hecho, el agujero se desviará antes de alcanzar el horizonte de sucesos. Por lo tanto, no hay límite en la relación carga/energía de la partícula en sí debido a la censura cósmica, pero SÍ hay un límite en el tipo de partículas que el agujero negro puede absorber. Ese límite corresponde exactamente al límite necesario para preservar la censura cósmica (al menos en el caso de un agujero negro extremo).
Un artículo de 1999 debido a Hubeny ( http://arxiv.org/abs/gr-qc/9808043 ) planteó algunas preguntas nuevas sobre este resultado al observar posibles problemas de orden superior cuando se consideran agujeros negros que son casi extremos en lugar de extremo Este posible problema aparentemente fue resuelto por Poisson y sus colaboradores en 2013 ( http://arxiv.org/abs/1211.3889 ).
NB: Puede notar que escribí "carga/energía" en lugar de "carga/masa" cuando discutí los parámetros de la partícula. Esto no es un error: el cambio de masa en el agujero negro cuando absorbe una partícula se rige por la energía total de la partícula, no por su masa en reposo. Incluso si hace que un agujero negro absorba una partícula con una carga alta arbitraria y una masa en reposo arbitrariamente pequeña, por ejemplo, empujando la partícula hasta el borde del horizonte de sucesos con un cohete espacial, la partícula recogerá suficiente energía en el transcurso de el proceso de "empuje" para contrarrestar su carga y preservar la censura cósmica.
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Sean E. Lago
bob abeja