Mi comprensión de la relatividad general es rudimentaria en el mejor de los casos, así que sé sincero conmigo y corrígeme cuando sea necesario. Además, se agradece cualquier matemática en la explicación, pero trate de mantener también la respuesta intuitiva para los novatos como yo :)
¿No son los agujeros negros simplemente estrellas de neutrones/quarks comprimidas al menos un poco más allá del radio asociado de Swartzschild?
Según mi comprensión de la relatividad general, si tuviera que reemplazar una estrella con un agujero negro igualmente masivo, debería encontrar que la curvatura del espacio-tiempo desde el límite de donde solía estar la superficie de la estrella y más allá debería permanecer igual, y yo también debe encontrar que el espacio-tiempo en la región entre dicho límite y el horizonte de eventos debe continuar curvándose de tal manera que la curvatura sea continua en el límite. Si continúo sondeando\calculando la curvatura hasta el centro de masa, debería encontrar que crece hasta el infinito, pero ¿por qué debería poder hacerlo sin encontrarme con ningún límite espacial?
Considere las estrellas de neutrones o de quarks (si existen), donde la presión de degeneración evita que la materia se comprima más. También ocurre que si dicha estrella cruzara un cierto umbral de masa, entonces el radio de Swartzschild se volvería más grande que el radio de la estrella, lo que daría como resultado un agujero negro.
Entonces, la intuición que tengo es que sería justo suponer que cuando el núcleo de una estrella es lo suficientemente masivo como para colapsar en un agujero negro, aún deberíamos esperar encontrar toda su masa comprimida tanto como lo permita la presión de degeneración. simplemente no podríamos observarlo ya que esa masa está encerrada dentro del horizonte de eventos. Esto también implicaría que preguntar cuál es la curvatura del espacio-tiempo en el centro de masa (donde el resultado es infinito) no tiene sentido, ya que la masa degenerada plantea un límite espacial, más allá del cual no se puede sondear la curvatura.
¿Es eso razonable? ¿Hay agujeros en mi intuición? Tengo curiosidad sobre ese escenario porque nunca escucho a los físicos hablar de eso (y supongo que hay una razón :).
Pregunta adicional: si este escenario es plausible, ¿implicaría eso que la radiación de Hawking debería causar que un agujero negro se 'convierta' en una estrella de neutrones en algún momento durante la evaporación?
El defecto clave en su intuición es que una vez que está dentro del horizonte de sucesos, no hay cantidad de presión o fuerza que pueda evitar que se mueva más hacia adentro. (Se puede demostrar que la cantidad de fuerza requerida para mantener algo en un radio constante llega al infinito a medida que te acercas al horizonte de eventos, y más cerca del agujero negro es simplemente imposible permanecer en un radio constante). Así que puedes No digo que la presión de degeneración pueda mantener la superficie de la estrella en un radio constante dentro del horizonte de sucesos. Ninguna cantidad de presión de degeneración, por grande que sea, puede evitar que las partículas de la estrella colapsen hasta convertirse en un punto.
No. Las estrellas de neutrones (y las estrellas de quarks, si existen) no son agujeros negros. Hay muchas diferencias observacionales y teóricas. Algunos ejemplos:
El radio de una estrella de neutrones es mayor que el radio de Schwarzschild. La relación entre el radio de Schwarzschild de la estrella de neutrones y dos veces el radio de la estrella de neutrones se denomina compacidad de la estrella de neutrones . Si la estrella de neutrones fuera un agujero negro, la compacidad sería de 0,5, y las estrellas de neutrones más grandes tienen compacidades más pequeñas. La compacidad de una estrella de neutrones de 1,4 masas sin espín (la estrella de neutrones "canónica") no se conoce exactamente porque depende de la ecuación de estado de la materia nuclear densa, que no sabemos, pero en la mayoría de los modelos realistas se predice estar en el rango 0.1-0.2; ciertamente mucho menos de 0.5.
usuario306056
yuval weissler
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