Relatividad y volumen del agujero negro.

¿La teoría de la relatividad especial o general de Einstein incorpora volumen?

En un acelerador de partículas, dos partículas chocan entre sí a velocidades relativistas y "crean" nuevas partículas (quarks, etc.) debido a mi = metro C 2 . En nuestro espacio-tiempo, el volumen necesario para estos nuevos grupos de masa ya existe en el espacio-tiempo local.

¿Qué sucede en el núcleo súper denso de una galaxia donde las estrellas y los agujeros negros son absorbidos en un objeto súper denso? Presumiblemente, toda la materia ha sido comprimida hasta su límite teórico. Cuando otro objeto súper denso (otro agujero negro) lo golpea a velocidades relativistas, ¿de dónde viene el volumen para acomodar la creación de estas nuevas partículas? Si el espacio-tiempo de un agujero negro es infinitamente curvo, ¿cómo se puede crear un nuevo volumen para que lo ocupen estas partículas?

No estoy seguro de por qué esta pregunta ha atraído los 3 votos cerrados que tiene. Es una buena pregunta que se está investigando activamente (busque fusiones BH-BH en ADS, si no me cree).

Respuestas (2)

Sobre el papel, un agujero negro ya tiene una densidad infinita. Dos agujeros coalescentes se combinarían en otro objeto de densidad infinita.

De manera realista, necesitaríamos la gravedad cuántica para evitar que se forme una verdadera singularidad, y allí podríamos abordar, de manera más concreta, qué sucede cuando las "masas" en el centro de los agujeros negros se fusionan. Pero hasta que no tengamos sin ambigüedades una verdadera teoría de la gravedad cuántica, no podemos responder a esto.

Y sí, puedes comprimir dos estrellas lo suficiente en una colisión como para colapsar en un agujero negro.

Aparte, las fusiones BH-BH son uno de los principales sospechosos de los estallidos de rayos gamma (al menos para grandes desplazamientos al rojo); ver este documento reciente .
@KyleKanos: el enlace dice que las fusiones NS-NS y NS-BS son los sospechosos, lo cual tiene sentido, ya que necesita materia cargada para generar GRB.
Sí, las fusiones NS-NS y BH-NS también son candidatas para GRB. Sin embargo, las figuras 3 y 4 del enlace muestran que la densidad de la tasa de fusión para los eventos BH-BH es significativamente mayor que la de los demás (excepto en el caso de patadas High BH, que destruye el sistema binario, por lo que la tasa debería ser más baja).
La tasa de fusión es más alta, pero no son candidatos GRB, porque no hay acoplamiento con el campo EM. Sin embargo, se espera que dominen el espacio de las fuentes LIGO.
Hmm, podría haber jurado que las fusiones BH-BH eran precursores esperados para GRB de larga duración, pero los varios documentos que he extraído sobre precursores de GRB solo involucran fusiones NS-NS o NS-BH. ¡Gracias por ayudarme a investigar un poco!

Si el espacio-tiempo de un agujero negro es infinitamente curvo, ¿cómo se puede crear un nuevo volumen para que lo ocupen estas partículas?

El espacio-tiempo de un agujero negro no es infinitamente curvo. Solo en la singularidad del espacio-tiempo dentro de un agujero negro la curvatura es infinita.

El espacio-tiempo cerca, en y dentro del horizonte está muy curvado, pero no infinitamente.

Recomiendo pensar un poco más detenidamente sobre esto y luego volver a plantear su pregunta.

Creo que están preguntando específicamente sobre la singularidad, ya que esta es una pregunta sobre la compresión de masa.