¿La materia tarda un tiempo infinito en salir de un agujero negro?

A esta pregunta:

¿Puede un agujero negro lo suficientemente grande estar libre de singularidades?

sobre la posibilidad de un agujero negro lo suficientemente grande que no contenga una singularidad, John Rennie publicó una respuesta que contenía información que no había visto antes.

Aquí está la cita de John: Para los agujeros negros cargados y giratorios, las cosas son más complicadas, porque hay caminos similares al tiempo que lo llevan a través del horizonte de eventos, pierden la singularidad y vuelven a salir.

Claramente esto se refiere a la materia que cruza el Event Horizon hacia el interior y es expulsada nuevamente porque el camino temporal evita la singularidad.

Ahora, en esta pregunta:

¿Puede cualquier objeto pasar al horizonte de eventos de un agujero negro y luego escapar?

la única respuesta en la página es de Bob Bee, a quien se cita ahora: es posible extraer energía, carga y masa de un BH, sin extraer ninguna partícula real. Dos razones, además de la obvia de que ninguna partícula escapa al horizonte.

La respuesta de Bob parece estar en conflicto con la de John, pero ¿están los dos realmente de acuerdo?

Podrían serlo si la materia puede entrar y salir del agujero negro pero no en la misma forma. Ese es el único razonamiento que se me ocurre por mi cuenta.

Por favor, disculpe si he entendido algo mal por completo. El objetivo de hacer esta pregunta era aclarar el punto de que la materia tarda una cantidad infinita de tiempo en cruzar el horizonte desde la perspectiva de un observador externo. En la respuesta de Juan la materia se cruza y pasa el tiempo dentro. ¿Este asunto también tomaría una cantidad infinita de tiempo para volver a entrar en conexión causal desde la perspectiva de un observador externo?

arxiv.org/pdf/1011.5399.pdf - Este documento tiene muchos caracteres agradables que muestran las trayectorias del espacio-tiempo (geodésicas) que entran y salen del horizonte exterior.

Respuestas (1)

En GR las ecuaciones son simétricas en el tiempo. Entonces, si calculamos una geodésica para un objeto que cae en un campo gravitatorio, el objeto podría moverse en cualquier dirección. Podemos hacer esto incluso para los agujeros negros más simples, es decir, el agujero negro de Schwarzschild sin carga y sin rotación. Con el tiempo fluyendo en la dirección habitual, los objetos caen en el agujero negro, pero las mismas ecuaciones describen la versión invertida en el tiempo, es decir, los objetos caen de un agujero blanco.

Así como un objeto que cae hacia el interior de un agujero negro tarda un tiempo de coordenadas infinito en llegar al horizonte, un objeto que se mueve hacia el exterior desde un agujero blanco tarda un tiempo infinito en abandonar el horizonte: es la misma trayectoria pero a la inversa. Entonces, la respuesta a su pregunta es que sí, la materia tarda un tiempo infinito en dejar un agujero blanco.

Ahora está preguntando acerca de un agujero negro cargado o giratorio, es decir, las métricas de Reissner-Nordström o Kerr, y con estas geometrías, de hecho, hay trayectorias que le permiten caer a través del horizonte y luego volver a salir, perdiendo la singularidad en su camino. Y al igual que antes podemos invertir el tiempo para invertir la trayectoria. Entonces, si comienzas en el punto A, caes a través del agujero negro y regresas al punto B, entonces podemos invertir el tiempo para comenzar en el punto B y terminar en el punto A. La importancia de esto es que la entrada se convierte en la salida cuando hacemos el inversión, por lo que si la caída toma un tiempo de coordenadas infinito, también lo hará la pierna hacia afuera.

Y la respuesta es que sí, la caída toma un tiempo de coordenadas infinito, por lo que también tomaría un tiempo de coordenadas infinito para el tramo de ida. Sin embargo, el viaje dura solo un tiempo finito (y en realidad muy corto) para el observador que cae. La diferencia entre la coordenada y el tiempo de caída del observador ya se ha discutido hasta el cansancio en otras preguntas de este sitio.

Estoy extrapolando aquí (y probablemente esté implícito en su respuesta) que dado que no hay forma de retrasar el asunto a lo largo de su trayectoria por el interior, tampoco hay forma de impulsarlo a lo largo de su trayectoria hacia afuera.
¡@BlackHoleSlice correcto! :-)
la materia tarda un tiempo infinito en salir de un agujero blanco ” - Es un infinito pasado desde el pasado infinito hasta ahora, no el infinito futuro. Este tiempo ya ha pasado, por lo que los objetos pueden salir de un agujero blanco en cualquier momento. (No hay un pasado infinito en el universo real, por supuesto, solo en la solución de Schwarzschild).
@safesphere, por lo que la información aleatoria también puede aparecer espontáneamente, la paradoja de creación de información del agujero blanco, solo en Schwarzschild :)
@safesphere: como se discutió en arxiv.org/abs/2006.07748 . así como en otros lugares sobre PSE y en modelos cosmológicos que han incluido (según una nota al pie en la última revisión de 2003 del Teorema de Borde-Guth-Vilenkin por parte de BGV) la "inflación eterna de estado estacionario" de Aguirre & Gratton, como así como en la "Cosmología con torsión" de Nikodem J. Poplawski, no se puede descartar la posibilidad de que el universo (o multiverso) sea "eterno pasado".
No quiero llover sobre la epifanía de nadie más: estoy diciendo que el pasado ES Dios. (Me doy cuenta de que este es un sitio de física, no teológico, por lo que el personal puede eliminar este último comentario a voluntad).