¿Pueden los objetos escapar de los agujeros negros esperando?

Suponiendo que la radiación de Hawking haga que los agujeros negros se vuelvan menos masivos con el tiempo, debería seguirse que los horizontes de eventos de los agujeros negros también deberían reducirse con el tiempo.

En este caso, ¿qué sucedería si un objeto está orbitando la singularidad dentro del horizonte de eventos? ¿El horizonte de eventos eventualmente retrocederá por debajo de la órbita del objeto, liberándolo así? ¿O la órbita del objeto se reduciría junto con el horizonte de sucesos? Si es esto último, ¿cuál sería la causa?

¡Creo que cualquier cosa que cruce el "punto de no retorno" está condenada! tal vez ileso pero aún condenado.😝

Respuestas (3)

No es posible orbitar la singularidad dentro del horizonte de eventos.

Si un objeto está dentro del horizonte de eventos, llegará a la singularidad en un período de tiempo adecuado bastante corto, incluso si está acelerando hacia afuera. El tiempo que tomará aumenta con la masa del agujero negro, pero es cuestión de no tantos minutos, incluso en el caso de un agujero negro supermasivo. Curiosamente, si un objeto acelera demasiado alejándose de la singularidad en un intento de evitar golpear la singularidad, eso puede hacer que el objeto golpee la singularidad en un período de tiempo apropiado más corto, debido a los efectos de dilatación del tiempo.

Por el contrario, los agujeros negros se evaporan a través de la radiación de Hawking durante una escala de tiempo extremadamente larga, a menos que el agujero negro sea muy pequeño. Un agujero negro de tamaño normal, digamos uno con la masa del sol, tendrá un tiempo de evaporación mucho más largo que la edad actual del universo.

¿Qué hace que los objetos desciendan hacia la singularidad dentro del horizonte de eventos y por qué parece diferir de la forma en que funcionan la mayoría de las otras órbitas?
@ user289661 El modelo newtoniano de gravedad es solo una aproximación, que solo funciona bien en regiones del espacio-tiempo que están cerca de ser planas. Cerca y dentro de un agujero negro, el espacio-tiempo no está ni cerca de ser plano, y las órbitas elípticas predichas por la gravedad newtoniana se vuelven totalmente inaplicables. Según la relatividad general, el modelo de gravedad más preciso, dentro del horizonte de eventos de un agujero negro, todas las "órbitas" (es decir, todas las geodésicas temporales) conducen hacia la singularidad.

Otra forma de ver la estructura causal de la evaporación de un agujero negro es mirar un diagrama de Penrose , que muestra la estructura del espacio-tiempo pero distorsionándola para que encaje en un diagrama finito (pero manteniendo los ángulos correctos: la luz se mueve a ± inclinación de 45 grados). Backreaction tiene una buena descripción general que compara el diagrama completo, el de una estrella en implosión real y, finalmente, un agujero negro que se evapora.

Diagrama de Penrose de un agujero negro que se forma a partir de una estrella que colapsa y finalmente se evapora.

Diagrama de Penrose de un agujero negro que se forma a partir de una estrella que colapsa y finalmente se evapora. De The Geometry of General Relativity de Tevian Dray (con licencia Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivs License).

El espacio-tiempo dentro del parche azul es una solución interior curva regular que no hace nada raro, el resto es espacio vacío. Las líneas discontinuas son solo líneas de simetría sin importancia. Las líneas de la derecha representan pasado y futuro "infinito como la luz". El grosor r = 0 la línea es la singularidad. Tenga en cuenta que es como un espacio: si ingresa al agujero, tendrá que moverse dentro de un cono de luz de 45 grados hacia arriba, por lo que lo encontrará en algún punto.

Las cosas se vuelven mucho más alucinantes para un agujero negro de Kerr giratorio que se evapora, pero por lo que puedo recordar, no hay buenas formas de holgazanear en el interior.

Si la información nunca se pierde cuando entra en un agujero negro. Su información saldrá codificada cuánticamente en la radiación halconera.

Aunque no puede orbitar la singularidad una vez dentro del horizonte de eventos, ya que todos los caminos posibles lo mueven hacia la singularidad, eventualmente saldrá como una radiación halconera. Estás revuelto más allá del reconocimiento pero, en teoría, tú y todo lo que entró en el agujero negro pueden reconstruirse a partir de esa información.

La radiación de Hawking es térmica y no puede codificar información.
Este es el tema de debate y, lo que es más importante, solo se relaciona tangencialmente con la pregunta.