¿Por qué el cabello magnético de un agujero negro que tiene una vida corta no violaría la conjetura de no tener cabello, pero el cabello de larga vida sí lo haría? ¿Cuánto tiempo es "larga vida"?

La 'calvicie' magnética de los agujeros negros de Phys.org guarda la predicción de la relatividad general dice:

Sin embargo, existe una amenaza potencialmente peluda para la conjetura. Los agujeros negros pueden nacer con un fuerte campo magnético u obtener uno masticando material magnetizado. Tal campo debe desaparecer rápidamente para que se mantenga la conjetura de la ausencia de cabello. Pero los agujeros negros reales no existen de forma aislada. Pueden estar rodeados de plasma, gas tan energizado que los electrones se han separado de sus átomos, que pueden sostener el campo magnético, lo que podría refutar la conjetura.

Usando simulaciones de supercomputadoras de un agujero negro envuelto en plasma, los investigadores del Centro de Astrofísica Computacional (CCA) del Instituto Flatiron en la ciudad de Nueva York, la Universidad de Columbia y la Universidad de Princeton encontraron que la conjetura sin cabello es válida. El equipo informa sus hallazgos el 27 de julio en Physical Review Letters.

"La conjetura sin cabello es una piedra angular de la relatividad general", dice el coautor del estudio Bart Ripperda, investigador del CCA y becario postdoctoral en Princeton. "Si un agujero negro tiene un campo magnético de larga duración, entonces se viola la conjetura sin cabello. Afortunadamente, una solución provino de la física del plasma que evitó que se rompiera la conjetura sin cabello".

Se vincula con el reciente Phys. Rev. Letter Cabello magnético y reconexión en magnetosferas de agujeros negros

Me pregunto por qué la duración del campo magnético de un agujero negro determina si la conjetura de que no hay cabello se rompe o no.

Pregunta: ¿Por qué el cabello magnético de un agujero negro que tiene una vida corta no violaría la conjetura de no tener cabello, pero el cabello de larga duración violaría la conjetura? ¿Cuánto tiempo es "larga vida"?

@DaddyKropotkin gracias por la edición! Idealmente, el bit al final debería ser una repetición exacta del título (así es como lo hago normalmente), así que si desea editar más para que coincidan, ¡no dude en hacerlo!

Respuestas (1)

Existen múltiples teoremas sin cabello, pero en general el/un teorema sin cabello tiene la siguiente estructura. Hace algunas suposiciones sobre el espacio-tiempo:

  1. contiene un horizonte de eventos de agujero negro

  2. electrovac

  3. estacionario

  4. horizonte es un solo componente conectado

A partir de estos supuestos, el teorema prueba que todas las soluciones tienen una cierta forma, con una breve lista de números que las parametrizan.

En realidad, un espacio-tiempo estacionario no es uno en el que un agujero negro pueda formarse por colapso gravitacional, porque el colapso implica un cambio en el tiempo. Sin embargo, cuando se forma un agujero negro, los cálculos sugieren que siempre se reduce a la geometría de Kerr. Este anillo hacia abajo es un proceso exponencial, por lo que cualquier desviación del estado estacionario descrito por el teorema sin cabello se vuelve muy rápidamente completamente indetectable.

Ya veo, se cree que las soluciones matemáticas de estado estacionario no tienen cabello; en el mundo real las cosas pueden ser transitoriamente peludas. Iba a preguntar sobre el teorema frente a la conjetura, pero luego encontré esto : "Todavía no existe una prueba matemática rigurosa de un teorema general sin cabello, y los matemáticos se refieren a él como la conjetura sin cabello ".