¿Qué le sucede a la luz que cae en un agujero negro?

Cuando la luz entra en un agujero negro, ¿qué le sucede?

Me imagino que los fotones caerán en la singularidad o la luz orbitará justo dentro del horizonte de eventos indefinidamente.

(Algunos antecedentes de mi pregunta...)

Estaba leyendo una descripción de lo que experimentaría alguien que cayera en un agujero negro, que decía que no se darían cuenta de que acababan de pasar el horizonte de sucesos. Imaginé que habría una gran cantidad de luz estelar que ha estado brillando sobre el agujero negro durante miles de millones de años, por lo que el condenado astronauta vería un gran destello de luz al cruzar el horizonte de sucesos.

También imaginé que cuando un agujero negro pierde masa y el horizonte de eventos se encoge, también habría un destello de luz cuando la luz capturada lograra escapar.

Lo más probable es que haya cometido un error en mi razonamiento.

Relacionado: physics.stackexchange.com/q/19750/2451 y enlaces allí.

Respuestas (1)

Todo lo que pasa por el horizonte de eventos de un agujero negro cae en la singularidad, incluidos los fotones. Por eso es una singularidad.

Hay un radio particular fuera del horizonte de eventos donde orbitará un fotón, pero la órbita es inestable: si el fotón se perturba un poco más cerca o si la masa del agujero negro aumenta, caerá, y si la masa del agujero negro disminuye debido a la radiación de Hawking o el fotón se aleja del agujero negro, escapará.

Otra órbita inestable es, por supuesto, r = 2 METRO , r ˙ = θ ˙ = ϕ ˙ = 0 , de toda la luz saliente emitida por las cosas justo cuando cruzaban el horizonte. Esta órbita también es inestable, ya que el horizonte se expandirá una vez que la materia ingrese al horizonte.