¿Podría el Big Bang haber creado agujeros negros súper masivos?

Entiendo que el espacio se comprimió en un solo punto y que durante el Big Bang todos los puntos dentro de él se expandieron alejándose unos de otros a velocidades fenomenales. También escuché que durante esto el universo no era el mismo en todas partes, como pequeñas fluctuaciones cuánticas que se expandían a escalas macroscópicas.

¿Significaría esto que una mayor densidad que las áreas normales podrían crear agujeros negros masivos? Tal vez no tan grandes como los de hoy, pero tal vez lo suficientemente grandes como para resolver algunos de los problemas con los agujeros negros súper masivos que se observan en un corto período de tiempo después del Big Bang.

No estoy preguntando "¿por qué el universo no se convirtió en una singularidad?" Estoy preguntando "¿Podría la densidad variable después crear muchas singularidades que podrían explicar los problemas asociados con los agujeros negros súper masivos?".

Realmente no es la misma pregunta, aunque está relacionada. La (s) pregunta (s) vinculada (s) se refieren a que todo el universo observable está muy dentro del radio de schwarzchild de tanta masa. La teoría del Big Bang plantea esa paradoja. Esta pregunta es sobre después de la expansión inicial, hubo grandes agujeros negros primordiales que se formaron durante la expansión fuera de suficiente densidad, que se convirtieron en los centros de las galaxias. He leído un artículo aquí o allá, que se ha propuesto, pero no sé lo suficiente como para responder a la pregunta.
Estoy de acuerdo con userLTK, esta pregunta es claramente diferente de la pregunta publicada por Sir Cumference.
Una pequeña corrección de "el espacio se comprimió en un solo punto". Creo que el universo observable se comprimió en un punto (casi lo suficiente), mientras que el universo puede considerarse "infinito" durante el Big Bang como lo es hoy.
Bueno, eso es más o menos lo mismo, ¿no? Si tomas un espacio infinito pero solo disminuyes la cantidad de ese espacio entre todos los puntos, todavía tienes un plano infinito... Solo una densidad muy alta (en este caso, una densidad MUY alta)

Respuestas (2)

Arxiv prodives Haiman 2012 artículo La formación de los primeros agujeros negros masivos . La teoría principal, basada en WMAP, es que las primeras perturbaciones dieron como resultado halos de materia oscura, que fueron las primeras concentraciones gravitacionales de materia.

los primeros objetos no lineales del universo nacieron dentro de halos de materia oscura de ∼ 10^5 M⊙ con corrimientos al rojo de z ∼ 20−30

Los objetos no lineales no se refieren precisamente a los agujeros negros. La parte clave para nosotros:

cuestión de cómo se montaron los primeros SMBH. Vale la pena enfatizar que este es un problema sin resolver; de hecho, no está del todo claro si los primeros objetos no lineales en el universo fueron estrellas o agujeros negros, y si las galaxias o sus agujeros negros centrales se formaron primero.

El artículo procede a contar una amplia gama de teorías, pero el resumen es: tenemos bastante claro la simulación de los primeros halos de materia oscura, pero realmente no sabemos cómo mostrar claramente si o cómo condujo a la formación de SMBH.

Me gustaría enfatizar lo que es (quizás) obvio: SMBH requiere una gravedad muy concentrada. Suponemos que un universo muy primitivo a pesar de ser denso no tenía suficiente gravedad. Todas las teorías son generalmente acerca de cómo la densidad se redujo mucho y de qué manera podría comenzar a crecer nuevamente, pero ahora solo dentro de las concentraciones (es decir, cuando la gravedad comenzó a afectar el universo, la densidad era mucho más baja que dentro de las estrellas o agujeros negros).

Si ayuda en algo: la gravedad se relaciona con el gradiente de densidad de energía en oposición a la densidad per se. Por ejemplo, si estás en el centro de la Tierra, el potencial gravitatorio es bajo y la densidad de energía es alta, pero no hay gradiente ni gravedad. Lo mismo si estás a mitad de camino entre dos estrellas.
@JohnDuffield eso es para la gravedad newtoniana, pero no en GR.

El problema de la formación temprana de SMBH surge debido al límite de Eddington: la materia acumulada se calienta, se irradia y la presión de radiación limita la acumulación adicional. El problema es particularmente agudo si el SMBH gira rápido, porque entonces la órbita circular estable más interna (ISCO, por sus siglas en inglés), que establece el borde interno del disco de acreción, está más cerca del agujero y la materia acreciente se calienta mucho más antes de pasar el evento. horizonte. Sin embargo, los SMBH en realidad pueden no girar mucho (como resultado de eventos de caída orientados aleatoriamente), cuando la formación de SMBH observados en altos desplazamientos al rojo no es un problema.

Creo que los agujeros negros supermasivos no giran en absoluto.
@JohnDuffield Piensa lo que quieras, pero pueden girar, es una de sus propiedades (las otras son masa y carga). Si acumulan materia, también acumulan su giro (y carga), por lo que pueden girar hacia arriba si preferentemente acumulan material con la misma orientación de momento angular.
Sé que eso es lo que dice la gente, Walter. Pero he leído los documentos digitales de Einstein, algunas de las cosas que veo allí no cuadran con algunas de las cosas que leo en los textos modernos, y me encuentro del lado de Einstein.
Einstein se equivocó más a menudo de lo que piensas.