¿Por qué la radiación de Hawking no se congela en el límite, como la materia que cae?

Desde la perspectiva de un observador lejano, la materia que cae en un agujero negro nunca cruza el límite. ¿Por qué un argumento básico de simetría no prueba que la radiación de Hawking también está congelada en el límite y, por lo tanto, no es observable? ¿No tendría que haber comenzado la radiación halcones su viaje antes de la formación del agujero negro? Además, ¿no se desplazaría infinitamente hacia el rojo la radiación?

Pensé que el argumento de nunca cruzar el horizonte solo se aplicaba a las partículas de prueba (sin masa). Si la partícula tiene masa, entonces, estrictamente hablando, debe calcular su propia contribución (ciertamente pequeña), y en ese caso la materia realmente cruza el horizonte, incluso para un observador distante.

Respuestas (2)

Clásicamente, esto es cierto. Algo que saliera de un agujero negro estático clásico tendría que haber comenzado antes de que se creara el universo. La vista congelada en el horizonte de un agujero negro es la vista que se obtiene con la relatividad general clásica. Cuando agrega la mecánica cuántica, esta visión ya no es del todo válida y obtiene la radiación de Hawking, que desde el punto de vista de un observador lejano, interactúa con la materia que cae.

Los agujeros negros en evaporación se comportan cualitativamente diferente a los estáticos si dejas pasar una cantidad infinita de tiempo. En particular, no existe un horizonte de eventos para un BH en evaporación, solo un horizonte aparente. Además, si apila los horizontes aparentes de un agujero negro que se encoge más el tiempo, la superficie resultante es transversal en dos sentidos.

tienes alguna referencia de eso? Transversible de dos vías significa que la luz puede atravesarlo, en la medida en que los observadores pueden ver detrás de él, incluida la singularidad.
@lurscher: Puede consultar cualquiera de los artículos de Ashtekar sobre horizontes dinámicos. Es bastante fácil de ver si imaginas el rayo nulo que está tratando de escapar del agujero negro, sentado estacionario en el límite del agujero. Si el agujero negro se encoge, entonces este rayo nulo ahora está en el exterior del agujero negro y escapará al infinito.
Un enfoque más técnico dirá que si asume la censura cósmica, entonces puede probar el teorema del área. Los agujeros negros que se encogen contradicen explícitamente el teorema del área. Además, si el agujero negro se evapora por completo, entonces no debería haber singularidad en el infinito temporal futuro.
bien, pero la información tomada por el rayo que espera que el agujero negro se encoja para salir al exterior debe borrarse en ese límite, o sumergirse en ruido térmico, para mantener la ley de la termodinámica consistente, creo
@lurscher: ¿por qué y cómo?
de lo contrario, los observadores externos podrían ver la singularidad desnuda en el interior
@lurscher: ver arriba: la censura cósmica y el teorema del área están vinculados entre sí. Además, no esperas tener una singularidad en los últimos tiempos. El comportamiento exacto depende de cómo se evapora el horizonte.
Además, la transversalidad bidireccional no significa necesariamente que pueda ir arbitrariamente hacia el interior del horizonte y volver a salir.
No necesita una reacción inversa para obtener la radiación de Hawking.
@Jerry Schirmer -- Entonces, ¿qué estás atravesando? Si no puede ir arbitrariamente muy lejos dentro del "horizonte" y volver a salir, parece que sí hay un horizonte (más adentro), pero lo está definiendo mal.
Con respecto a su respuesta, estoy confundido sobre cómo esto aborda mi pregunta. ¿Está diciendo que la radiación de Hawking solo es observable después de que ha pasado un tiempo infinito (y, por lo tanto, no es observable en absoluto)? Después de todo, su primera oración implicaría que la relevancia de su punto está solo en el futuro infinito.
@user1247: Estoy diciendo que elija una hora y elija un radio. Habrá un tiempo finito que la luz tardará en alcanzar ese radio finito, incluso si inicialmente está "atascada" en el horizonte, siempre que el agujero negro se esté reduciendo.