¿Qué sucede con los objetos absorbidos por un agujero negro después de que el agujero negro se evapora?

Supongamos que un objeto cae en un agujero negro que es tan masivo que no se rompería en el horizonte de eventos.

¿Qué le sucede después de que el agujero negro se evapora?

De acuerdo con la teoría de la relatividad general sin radiación de Hawking, desde los observadores fuera de un agujero negro, se necesita una cantidad infinita de tiempo para que alcance el horizonte de sucesos, pero desde el punto de vista del objeto que cae en el agujero negro, pasa el horizonte de sucesos en un tiempo finito.

Ocurriría lo mismo que sucedería si el objeto cayera al sol: se disolvería en un estado térmico muy caliente de la materia. En el sol es plasma, no sabemos qué hay dentro del agujero negro (los teóricos de cuerdas predicen que es un estado de cuerda muy caliente, en un sentido similar al plasma), pero la conclusión ineludible, hasta ahora, es que hace mucho calor allí. La enorme gravedad del agujero negro hace que este proceso sea imposible de observar desde el exterior, pero al final es probablemente bastante trivial. Las "cosas" pierden su forma y luego salen como radiación.
Creo que lo resolví. El tejido del espacio está acelerando uniformemente en el espacio-tiempo de 5 dimensiones. Existe un hiperplano que, en el marco de referencia de cualquier velocidad en el espacio-tiempo 5D, viaja en c hacia la estructura del espacio y la estructura del espacio se acerca a él, pero nunca lo alcanza, excepto donde se forma un agujero negro. El horizonte de sucesos es la intersección del tejido del espacio con ese hiperplano formado por un objeto masivo. Dado que la información no puede viajar más rápido que la luz en el espacio-tiempo 5D, el horizonte de eventos nunca puede reducirse. Por lo tanto, un agujero negro nunca se evapora.
Bueno, es bueno que esta pregunta se haya trasladado a la página de inicio, pero contiene suposiciones no válidas (¿la masa del objeto de alguna manera determina si se rompe en el horizonte?) y, según los comentarios, parece que el autor lo publicó solo para promover su no- especulaciones dominantes. Así que no estoy seguro de querer esforzarme para responder esto correctamente porque obviamente no se aceptará una respuesta convencional válida.
@CuriousOne: ¿Tenía la impresión de que solo los agujeros negros muy pequeños estarían calientes por dentro?

Respuestas (2)

La hipótesis no tiene mucho sentido. La resistencia de un objeto a ser desgarrado está dada por su elasticidad, no por su masa.

De todos modos, a la pregunta central aún no hay respuesta. Esta es la llamada paradoja de la pérdida de información, uno de los mayores problemas no resueltos de la física teórica.

En la relatividad general, el objeto cae en una cantidad finita de tiempo propio y golpea una singularidad (asumiendo el agujero negro más simple, Schwarzschild). Debido a la radiación de Hawking, el agujero se evapora por completo y la información se pierde porque un estado puro ha evolucionado a un estado mixto.

Una de las resoluciones más prometedoras a la paradoja la da la teoría de cuerdas: la propuesta de la bola de fuzz. Básicamente, el agujero es una especie de estrella fibrosa muy degenerada (aquí hay una simplificación excesiva) libre de horizonte y singularidades que irradia más como un trozo de carbón ardiendo habitual, por lo que la información no se pierde. El punto crucial es que (en la imagen simplificada habitual de partículas de pares producidas cerca del horizonte) el lugar en el que se producen las partículas NO es el vacío, por lo que no hay paradoja de información en primer lugar.

El espacio es un tejido que acelera uniformemente en un espacio-tiempo de 5 dimensiones sin curvas con solo una dimensión similar al tiempo. Claramente, en el espacio-tiempo de 5 dimensiones, el alcance del horizonte de eventos no ocurre en el futuro cono de luz de la desaparición del agujero negro, por lo que eventualmente debe alcanzar el horizonte de eventos desde su propia perspectiva. Dado que la estructura del espacio en el horizonte de eventos no puede moverse más rápido que c, la única forma de que el agujero negro se evapore es que el espacio brote por encima del horizonte de eventos.
Nunca observamos que el horizonte de eventos comience a formarse. Todo el horizonte de eventos es una región del espacio-tiempo fuera de nuestro pasado cono de luz. No veo cómo podría formarse un cortafuegos. Para que se forme un cortafuegos, la radiación en el horizonte de sucesos tendría que causar el cortafuegos en otra parte del horizonte de sucesos en su propio cono de luz pasado.
@Rexcircus: No estoy seguro de por qué te votaron negativo. Si bien no puedo responder por el último párrafo sobre la teoría de cuerdas, los dos párrafos del medio responden a la pregunta de OP. En cuanto al primer párrafo: tal vez leyó mal la pregunta de OP o no entiendo su argumento, pero creo que la idea detrás de la suposición de OP de un agujero negro muy masivo era que la curvatura en el horizonte de eventos sería tan pequeña, es decir, la región estaría tan cerca del espacio de Minkowski en coordenadas inerciales locales, que prevalecerían otras fuerzas (como fuerzas EM, gravedad propia, etc.) y el objeto no se rompería. …
… Claro, la fuerza de estas fuerzas internas está relacionada con la elasticidad del objeto. Pero si el objeto no se deshace fácilmente en el espacio de Minkowski (cuando, por ejemplo, interactúa con otros objetos), entonces tampoco debería hacerlo en ninguna región de vacío de muy baja curvatura del espacio-tiempo.

de los observadores fuera de un agujero negro, se necesita una cantidad infinita de tiempo para que alcance el horizonte de sucesos

Enciende tu lógica. Si el agujero negro se evapora en un tiempo finito, se evaporará antes de que el observador lejano vea al observador que cae alcanzar el horizonte. Entonces, después del evento de evaporación final, el observador lejano puede encontrarse con el observador que cae y preguntarle cómo se siente.

¿Qué sucede con los objetos absorbidos por un agujero negro después de que el agujero negro se evapora?
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