¿Podemos determinar la estructura física de un agujero negro observando su efecto gravitacional sobre los objetos en órbita? Hay tres posibilidades que veo y me gustaría probar:
Singularidad en el centro: la visión tradicional de que hay una singularidad en el centro (p. ej., toda la masa se concentra en el centro).
Una estructura donde el agujero negro está completamente lleno de materia dentro del horizonte de eventos: mi propuesta, debido a la dilatación del tiempo gravitacional que ralentiza / detiene el tiempo (por ejemplo, una singularidad no se formará hasta que haya pasado una cantidad infinita de tiempo). Si la respuesta a mi pregunta sobre este tema aquí es correcta, deberíamos observar la posibilidad 2 o 3: ¿Se acumula materia justo fuera del horizonte de eventos de un agujero negro?
Una capa hueca, con materia solo en / cerca del borde exterior del horizonte de eventos: mi propuesta, combinada con el comportamiento de "burbuja de vapor", como se insinúa en algunas de las respuestas a la pregunta vinculada.
¿Diferirían estas tres posibilidades gravitacionalmente en formas que podrían observarse (por ejemplo, observando estrellas en órbita), o serían idénticas desde el exterior? Si produjeran resultados diferentes, ¡me encantaría ver qué resultado es el que realmente observamos! Hemos observado estrellas orbitando el agujero negro supermasivo en el centro de la galaxia. http://scitechdaily.com/astronomers-discover-star-orbiting-the-black-hole-at-center-of-the-milky-way/
Los comentarios de @userLTK y @Lacklub son correctos.
Supongamos que hay un objeto de radio. y masa , desde un punto de vista newtoniano, si estás en otro radio , tal que , entonces no hay diferencia en la experiencia del campo gravitacional de un objeto en si la masa se distribuye a través de una capa de radio o si está concentrado en cualquier lugar entre y . GR no hace mucho para cambiar esto, y de hecho si , entonces el resultado es, por supuesto, exactamente el mismo.
Ahora a los agujeros negros, todos tomados de Wiki https://en.wikipedia.org/wiki/Black_hole
Propiedades físicas "Los agujeros negros estáticos más simples tienen masa pero no carga eléctrica ni momento angular... Esto significa que no hay diferencia observable entre el campo gravitacional de un agujero negro de este tipo y el de cualquier otro objeto esférico de la misma masa".
Entonces, básicamente, si estás fuera del horizonte de eventos (no es que sepas dónde estaba), tu experiencia con el agujero negro es la misma que con un planeta o una estrella de esa masa.
Nuevamente del mismo artículo de wiki:
Singularidad "En el centro de un agujero negro, como lo describe la relatividad general, se encuentra una singularidad gravitatoria, una región donde la curvatura del espacio-tiempo se vuelve infinita... También se puede demostrar que la región singular contiene toda la masa de la solución del agujero negro. ".
El "se puede mostrar" hace referencia a la página 204 de Carroll, Sean M. (2004). Espacio-tiempo y Geometría. No tengo mi copia conmigo en este momento, así que no puedo buscarla, pero diría que recuerdo haber leído en Carroll en el pasado.
Finalmente, permítanme agregar que, una vez que algo pasa al horizonte de eventos de un agujero negro, no hay vuelta atrás. Entonces, realmente tenemos que preguntarnos cómo nos llegaría la información sobre las "cosas" dentro del horizonte de eventos. Me gusta su idea de obtener alguna evidencia indirecta y tal vez las ondas gravitacionales arrojarán algo de luz sobre este tema, pero supongo que no hay ninguna forma conocida de obtener acceso directo a nada más allá del horizonte de eventos.
Lacklub
usuarioLTK
molinero