Entonces, sé que los fotones no viajan lo suficientemente rápido para escapar de un agujero negro una vez que pasa el horizonte de eventos. Además, sé que los fotones en sí no se ven afectados por la gravedad, sino por su camino. Mi pregunta es, si los fotones están atrapados entre la singularidad y el horizonte de eventos, ¿a dónde van? ¿Se acumulan alrededor de la singularidad y simplemente no se han acumulado lo suficiente como para pasar el horizonte de eventos, o de alguna manera escapan y simplemente no emiten luz?
Los fotones no quedan "atascados" en el horizonte de eventos, desde su propio marco de referencia todavía están viajando en C. El horizonte de eventos es simplemente el punto donde la gravedad de la singularidad es lo suficientemente fuerte como para que la velocidad de escape exceda C. Justo por encima del horizonte de sucesos, los fotones aún pueden escapar del agujero negro, y justo debajo de él se hunden en la singularidad. Debido a que se teoriza que la singularidad es infinitamente pequeña y de densidad infinita, los fotones y todo lo demás siguen cayendo en sí mismos para siempre.
EDICIÓN 1: Clásicamente, la singularidad en el centro del agujero negro es infinitamente pequeña y las fuerzas de marea en la singularidad son infinitas. Esto significa que en algún momento las fuerzas de marea superarán a la fuerza fuerte y el átomo se dividirá en protones y neutrones, luego en quarks, luego en ???... Nadie sabe exactamente lo que sucede porque no tenemos una teoría. de la gravedad cuántica para modelarlo.
EDICIÓN 2: ES posible que un fotón se "pause" en el horizonte de eventos por un corto período de tiempo. Un fotón emitido exactamente en el horizonte de sucesos estará en equilibrio justo hasta que el agujero negro emita algo de radiación de Hawking o se trague algo, lo que fluctuaría el radio de Schwarzschild y dejaría al fotón dentro o fuera del horizonte de sucesos. Si se deja fuera del horizonte de sucesos y se escapa, para un observador lejano aparecerá como infinitamente desplazado hacia el rojo (sería invisible).
En un agujero negro clásico de Schwarzschild, dentro del horizonte de eventos todas las cosas, ya sean fotones sin masa o cuerpos con masa, viajarán hacia una coordenada radial más pequeña. Esto se aplica incluso a la luz que se emite hacia el exterior desde el interior del horizonte de sucesos.
Es decir, tanto la luz como la masa se ven inevitablemente obligadas a moverse hacia adentro y, en última instancia, encontrarán la singularidad, por lo que no se acumula nada entre el horizonte de eventos y la singularidad.
De acuerdo con el segundo postulado de la relatividad especial, siempre se observa que la luz se mueve en c. - Sin embargo, el tiempo propio de un fotón es cero. Eso significa que, desde el punto de vista hipotético del fotón, no pasa tiempo para el fotón que cae a través del horizonte de eventos hacia la singularidad y luego se emite como radiación de Hawking.
Para los observadores (cualquiera que sea el significado de observación en este caso, porque no hay una forma directa de medir los fotones antes de cruzar el horizonte de eventos), en relatividad general, la velocidad del fotón c se desacelera fuertemente frente al horizonte de eventos, el fotón es acercándose (casi) eternamente al horizonte de sucesos sin alcanzarlo jamás.
Pero el fotón no se acercará eternamente al horizonte de sucesos. Cambiará de dirección cuando se emita como radiación de Hawking. Eso significa que, desde su punto actual cerca del horizonte de eventos, será expulsado hacia el exterior como radiación (desde el punto de vista de los observadores).
hipnótico
Pablo
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