Lo que estás describiendo es básicamente la interpretación de "estrella colapsada" (inglés) o "estrella congelada" (rus) de los agujeros negros que era común antes de mediados de la década de 1960. Fue un error.

Suponga que está distante y estacionario en relación con el agujero negro. Observará la materia que cae acercándose asintóticamente al horizonte, haciéndose cada vez más débil a medida que se desplaza hacia el rojo. ¿Significa que la materia se "agrupa" alrededor del horizonte? Para averiguarlo, supón que te lanzas hacia el agujero negro para intentar atrapar la materia que ves. Lo que encontrarás es que cayó en el agujero negro hace mucho tiempo.

En otras palabras, la forma más sensata de responder si la materia que cae se acumula o no en el horizonte es mirar la situación desde el marco de esa materia que cae. Y ahí está claro: no, no se agrupa, pues cruza el horizonte en un tiempo propio finito. (Aparte, para un agujero negro de Schwarzschild, caer desde el reposo es exactamente newtoniano en coordenadas radiales de Schwarzschild y tiempo propio).

El "punto de vista móvil" fue reconocido por Oppenheimer y Snyder en 1939, pero no fue hasta la década de 1960, con el trabajo de Zel'dovich, Novikov, et al., que se reconoció en general como verdaderamente significativo en la comunidad. En 1965, Penrose introdujo diagramas conformes basados ​​en las coordenadas de Eddington-Finkelstein (1924/1958) que mostraban claramente que el colapso estelar no se ralentiza, sino que continúa hasta una singularidad. Para un resumen de la historia de este cambio de punto de vista, cf. Kip Thorne, et al., The Memberane Paradigm (1986). Estos temas se tratan comúnmente en muchos libros de texto de relatividad.

Ok, pero dado que todavía toma una cantidad infinita de tiempo en el marco adaptado a un observador distante estacionario, ¿eso significa que el horizonte nunca se forma en ese marco? Sí forma: la suposición subyacente en el argumento de que no sería que la materia que cae necesita llegar al centro para que se forme el horizonte o cruzar un horizonte preexistente para que se expanda. Pero esa suposición simplemente no es cierta.

Un horizonte de sucesos se define en términos de un futuro infinito similar a la luz, hablando en términos generales en términos de si los rayos de luz escapan o no si uno espera una cantidad infinita de tiempo. Eso significa que la ubicación del horizonte en cualquier momento depende no solo de lo que sucedió, sino también de lo que sucederá en el futuro. En el marco del observador estacionario distante, a medida que la materia cae hacia el horizonte de sucesos, se ralentiza para acercarse asintóticamente... pero el horizonte también se expande para encontrarse con ella. De manera similar, la materia que colapsa inicialmente no necesita colapsar hasta el centro para que se forme el horizonte de eventos.

¿Cómo se puede hacer que el tiempo de vida finito del agujero negro debido a la radiación de Hawking sea consistente con la cantidad infinita de tiempo (futuro) necesaria para la expansión del horizonte de eventos (en el marco de tiempo exterior)?

No hay necesidad de: [editar] que una coordenada de tiempo en particular no cubra la variedad completa es una falla del gráfico de coordenadas, no del espacio-tiempo [/ editar]. De cada evento, envíe un lugar geométrico omnidireccional de rayos de luz idealizados. El horizonte de eventos es el límite de la región del espacio-tiempo desde el cual ninguno de estos rayos de luz escapa al infinito. Esta pregunta tiene una respuesta objetiva: para cualquier rayo de luz dado, escapará o no.

Un observador externo necesitaría esperar infinitamente para saber con certeza dónde está exactamente el horizonte de eventos, pero ese es un tema completamente diferente. Con la radiación de Hawking, el agujero negro se encoge, pero no cambia el hecho de que los rayos de luz de algunos eventos no podrán escapar y, por lo tanto, existirá un horizonte de eventos.

Aquí hay un diagrama de Penrose de una estrella que colapsa esféricamente formando un agujero negro que posteriormente se evapora:

Los rayos de luz corren diagonalmente a ±45° en el diagrama. Tenga en cuenta que hay una región de la que los rayos de luz salientes (que corren en diagonal de abajo a la izquierda a arriba a la derecha) no escapan y en su lugar se encuentran con el$r = 0$singularidad (la línea horizontal en negrita y sin puntos). El horizonte mismo es el$r = 2m$línea marcada en el diagrama y su extensión en la estrella: en realidad debería ir desde la (discontinua, vertical)$r = 0$línea a la izquierda, en lugar de extenderse desde la superficie de colapso de la estrella. Esto se debe a que algunos de los rayos de luz (idealizados, que no interactúan) del interior de la estrella tampoco lograrán escapar al infinito.

Ahora suponga que en este diagrama dibuja curvas temporales que obstinadamente se mantienen alejadas del horizonte, e insiste en usar un parámetro a lo largo de ellas como una coordenada de tiempo. ¿El hecho de que haya elegido coordenadas que excluyen el horizonte debe ser consistente con si el horizonte de eventos realmente existe o no? La resolución es simple: si quieres hablar del horizonte, deja de usar coordenadas que lo excluyen.

Sí, tienes toda la razón, desde NUESTRO PUNTO DE VISTA sí.

Del libro de Kip Thorne "Black Holes and Time Warps: Einstein's Outrageous Legacy".

“Como una roca que cae desde un tejado, la superficie de la estrella cae hacia abajo (se encoge hacia adentro) lentamente al principio, luego cada vez más rápidamente. Si las leyes de la gravedad de Newton hubieran sido correctas, esta aceleración de la implosión continuaría inexorablemente hasta que la estrella, al carecer de presión interna, fuera aplastada hasta un punto a gran velocidad. No es así según las fórmulas relativistas de Oppenheimer y Snyder. En cambio, a medida que la estrella se acerca a su circunferencia crítica, su contracción se hace más lenta. Cuanto más pequeña se vuelve la estrella, más lentamente implosiona, hasta que se congela precisamente en la circunferencia crítica. No importa cuánto tiempo uno espere, si uno está en reposo fuera de la estrella (es decir, en reposo en el marco de referencia externo estático) nunca podrá ver la estrella implosionar a través de la circunferencia crítica.

“¿Es esta congelación de la implosión causada por alguna fuerza relativista general inesperada dentro de la estrella? No, en absoluto, se dieron cuenta Oppenheimer y Snyder. Más bien, es causado por la dilatación del tiempo gravitacional (la desaceleración del flujo del tiempo) cerca de la circunferencia crítica. El tiempo en la superficie de la estrella en implosión, tal como lo ven los observadores externos estáticos, debe fluir cada vez más lentamente, cuando la estrella se acerca a la circunferencia crítica y, en consecuencia, todo lo que ocurre en o dentro de la estrella, incluida su implosión, debe parecer que va en cámara lenta y luego congelar gradualmente.”

“Tan peculiar como esto pueda parecer, aún más peculiar fue otra predicción hecha por las fórmulas de Oppenheimer y Snyder: aunque, como lo ven los observadores externos estáticos, la implosión se congela en la circunferencia crítica, no se congela en absoluto como lo ven los observadores que viajan hacia adentro. en la superficie de la estrella. Si la estrella pesa unas pocas masas solares y comienza aproximadamente del tamaño del sol, entonces, como se observa desde su propia superficie, implosiona hasta la circunferencia crítica en aproximadamente una hora, y luego continúa implosionando más allá de la criticidad y en a menor. circunferencias.”

“Mirando las fórmulas de Oppenheimer y Snyder desde el punto de vista de un observador en la superficie de la estrella, uno puede deducir los detalles de la implosión, incluso después de que la estrella se hunda dentro de su circunferencia crítica; es decir, uno puede descubrir que la estrella se aplasta hasta una densidad infinita y un volumen cero, y uno puede deducir los detalles de la curvatura del espacio-tiempo en el crujido”. P217-218

Bien, desde nuestra perspectiva, todo el asunto se agrupará alrededor de la circunferencia crítica y no más allá. Está bien, esta capa en teoría puede ejercer todas las fuerzas requeridas en el universo externo, como la atracción gravitacional, el campo magnético, etc. El punto como singularidad que está en el futuro indefinido del agujero negro, (desde nuestro punto de vista) de hecho en el futuro indefinido del universo mismo no podría ejercer tales fuerzas sobre este universo. Esta singularidad solo se "alcanza" cuando un observador atraviesa la circunferencia crítica y, a través del proceso de dilatación del tiempo, llega al final del universo.

Esta es obviamente un área de investigación y pensamiento activo. Algunas de las mentes más brillantes del planeta están abordando este tema de diferentes maneras, pero hasta ahora no han llegado a un consenso, pero curiosamente parece que está comenzando a surgir un consenso.

http://www.sciencealert.com/stephen-hawking-explains-how-our-existence-can-escape-a-black-hole

Stephen Hawking dijo en una conferencia en agosto de 2015 que cree que "la información no se almacena en el interior del agujero negro como cabría esperar, sino en su límite, el horizonte de sucesos". Su comentario se refiere a la resolución de la "paradoja de la información", un debate de física de larga duración en el que Hawking finalmente admite que el material que cae en un agujero negro no se destruye, sino que se convierte en parte del agujero negro.

Obtenga más información en: http://phys.org/news/2015-06-surface-black-hole-firewalland-nature.html#jCp

A mediados de los 90, los físicos estadounidenses y holandeses Leonard Susskind y Gerard 't Hooft también abordaron la paradoja de la información al proponer que cuando algo es absorbido por un agujero negro, su información deja una especie de huella holográfica bidimensional en el horizonte de sucesos. , que es una especie de 'burbuja' que contiene un agujero negro por el que todo debe pasar.

Lo que ocurre en el horizonte de eventos de un agujero negro es muy difícil de entender. Lo que está claro, y lo que procede de la Relatividad General, es que desde el punto de vista de un observador externo en este universo, cualquier materia que caiga no puede pasar más allá de la circunferencia crítica. La mayoría de los científicos luego cambian el punto de vista para explicar cómo, desde el punto de vista de un observador que cae, procederán en un período de tiempo muy corto para encontrarse con la singularidad en el centro del agujero negro. Esto ha dado lugar a la noción de que existe una singularidad en el centro de cada agujero negro.

Sin embargo, esto es una ilusión, ya que el tiempo que llevará alcanzar la singularidad es esencialmente infinito para nosotros en el universo externo.

El hecho de que el asunto no pueda avanzar más allá de la circunferencia crítica quizás no sea una "ilusión", sino muy real. El asunto debe, desde NUESTRA OPINIÓN, convertirse en un “caparazón” que rodee la circunferencia crítica. Nunca caerá a través de la circunferencia mientras permanezcamos en este universo. Así que hablar de una singularidad dentro de un agujero negro es incorrecto. Aún no ha sucedido.

El camino a través del horizonte de eventos conduce a una singularidad en cada caso, pero está indefinidamente lejos en el futuro en todos los casos. Si estamos en este universo, todavía no se ha formado ninguna singularidad. Si aún no se ha formado, ¿dónde está la masa? La masa está ejerciendo atracción sobre este universo, ¿correcto? Entonces debe estar EN este universo. Desde nuestro punto de vista, debe ser justo de este lado del horizonte de eventos.

SORPRENDENTE PUEDE SER POSIBLE DEMOSTRAR ESTO. El reciente anuncio de ondas gravitacionales detectadas en la fusión de 2 agujeros negros estuvo acompañado por un estallido de rayos gamma no verificado pero potencialmente coincidente desde la misma área del cielo. Esto es inexplicable desde el punto de vista convencional que sostiene que toda la materia se comprimiría en una singularidad y sería incapaz de salir de nuevo.

Si 2 agujeros negros se fusionan y emiten rayos gamma… lo anterior es ciertamente una explicación que también es consistente con la Relatividad General. La masa nunca logró atravesar el horizonte de eventos (desde nuestro punto de vista) y fue perturbada por la enorme violencia de la fusión, algunos escaparon. Puede ser un pozo gravitacional profundo, pero un rayo gamma muy poderoso debería poder escapar si se le da la patada correcta (atracción por un agujero negro aún más grande que se aproxima).

Otras observaciones más refinadas de eventos similares, que probablemente sean razonablemente frecuentes, pueden proporcionar más evidencia. No es probable que haya ninguna otra explicación creíble.

Necesitamos pensar en dónde ocurre el efecto de dilatación del tiempo. Luego, al pensar en las observaciones desde cada punto de vista, es decir, el objeto en caída libre y el observador externo, podemos llegar a un acuerdo con lo que está sucediendo en lugar de lo que parece estar sucediendo.

La experiencia del tiempo

Debemos recordar que un objeto que se mueve a cierta velocidad viajará a través del tiempo (o la 4ª dimensión) a un ritmo más lento. Esto no quiere decir que se mueva más lento, de lo contrario obviamente no estaría viajando "a cierta velocidad".

Donde el tiempo se ralentiza es en el tictac de los procesos físicos del propio objeto. En otras palabras, mi reloj marcaría el doble de lento según tú cuando volé a tu lado al 87% de la velocidad de la luz. Estaría agitando los brazos normalmente, pero según usted, parecería estar agitando los brazos el doble de lento y también parecería tener un tamaño reducido (no es realmente relevante para esto).

El punto de vista del objeto que cae.

Si fueras el objeto que cae en el agujero negro, acelerarías a medida que te acercas al horizonte de sucesos, pero tardarías cada vez más en reaccionar al acercamiento, hasta el punto en que caerías en el agujero negro en muy poco tiempo. . Desde su perspectiva, su acercamiento al horizonte de eventos sería exponencialmente más rápido.

En otras palabras, caerías increíblemente rápido en el agujero negro, pero apenas lo habrías registrado en tu mente porque simplemente no había suficiente tiempo para ti debido a la relatividad.

El punto de vista del observador estacionario

Ahora, el observador estacionario fuera de la influencia del agujero negro observaría algo muy diferente. La luz (o más bien, la información) sobre su descenso se desplazaría cada vez más hacia el rojo, pero también tardaría más y más en llegar a sus ojos.

Esto significa que, según el observador , el objeto que cae se detendría lentamente en el horizonte de sucesos y desaparecería.

Entonces, ¿qué "sucedió" realmente?

• El objeto que caía cayó muy rápidamente, pero apenas se dio cuenta de que estaba sucediendo.
• El observador estacionario pensaría que el objeto desapareció y nunca alcanzó el horizonte de sucesos.
• Cooper toca algunos libros de gravedad y salva a la raza humana.

Se han dado varias respuestas maravillosas pero técnicas, y no puedo agregar nada a esas muy buenas respuestas que explican por qué no es útil pensar que los agujeros negros se "congelan" en sus horizontes de eventos. Pero puedo dar una respuesta con una perspectiva filosófica esencialmente más útil, que es que la lección central de la relatividad es que la realidad implica un montón de cosas que suceden en varios lugares y momentos, por lo que la realidad es algo local. Como tal, si desea saber qué sucedió en algún lugar y momento (independientemente de cómo decida dar números a ese lugar y momento, eso es como elegir cómo coordinar la superficie de la Tierra), entonces debe preguntarle a alguien que estuvo en ese lugar y hora!

De acuerdo con esta regla simple, deberíamos imaginarnos preguntándole a alguien que cae más allá de un horizonte de eventos si ya se formó un agujero negro o no. Dirán que sí, y dirán que llegaron a ese agujero negro central en un tiempo finito. Si recibes o no ese mensaje es un tema más difícil, pero lo dirán de todos modos porque la realidad sucede en algún lugar, y siempre podemos imaginar a alguien allí para experimentarlo y preguntarles . O al menos, imagina lo que dirían en los casos en que la comunicación se hace difícil o imposible.

Si sigues esa regla simple, entonces todas estas aparentes paradojas de coordenadas desaparecen inmediatamente. Las coordenadas son un lenguaje útil para hacer cálculos, pero no son un lenguaje útil para hacer afirmaciones sobre "lo que es". Ese es un problema para la observación, y todas las observaciones son locales : nadie observa nunca una coordenada, y se hace demasiado a partir de elecciones de coordenadas arbitrarias.

La consecuencia lógica es que no se puede formar un horizonte de eventos, ya que la primera partícula se desacelera asintóticamente a cero, justo antes de que se forme el horizonte de eventos ( descenso infinito de Fermat ).

El surgimiento del horizonte de sucesos, por lo tanto, toma un tiempo infinito visto desde el exterior. Pero debido a la radiación de Hawking, un agujero negro existe solo por un tiempo finito. Por lo tanto, no se forma un horizonte de eventos.

Lo frustrante de esto es que necesitas ser al menos Stephen Hawking , para no ser llamado geek.

La forma convencional actual de eludir esta paradoja es cambiar a una geometría relativista puramente general del espacio-tiempo descendente, que no experimenta el horizonte de eventos. De esa manera, evita el horizonte de eventos como un polo, pero obtiene la singularidad en el centro del agujero negro, gobernado por leyes físicas aún por investigar de la gravedad cuántica.

¡Cosmólogos que invitan al pensamiento!

Llegué súper tarde a esta discusión, ya que veo que ha estado en curso literalmente durante años y no sé si todavía hay alguien monitoreando este hilo, pero aquí va.

Estudié astrofísica en UC Berkeley a finales de los 80, así que tal vez mi información esté un poco anticuada, disculpa por adelantado si es así. Pasé mucho tiempo pensando en este problema durante los últimos 30 años y he postulado un par de ideas.

En primer lugar, estas conjeturas se basan en las presunciones:

• el tiempo se detiene en el horizonte de eventos
• un observador que cae en el EH mirando hacia atrás vería el universo envejecer rápidamente hasta morir por calor
• Agujero negro de masa solar sin carga ni rotación
• una estrella de 2-3 masas solares es suficiente para superar la presión de degeneración de neutrones y formar un agujero negro (llámelo 2 para la discusión)

Si es cierto, entonces conjeture:

• comienza con una estrella de, digamos, 3 masas solares
• debemos considerar la existencia y los parámetros de un horizonte uniforme desde su "nacimiento"
• el radio mínimo de Schwarzschild es de solo 12 millas (2 masas solares)
• radio de la estrella de la secuencia principal original de aproximadamente 100 000 km (más de 100 millones de km para la gigante roja)
• el observador está orbitando una estrella inicialmente
• la estrella se quema a través de los últimos porcentajes de helio y la cascada colapsa directamente en el agujero negro
• a medida que la estrella colapsa, cierta cantidad de materia se contrae dentro de las 12 millas del centroide de la estrella (llámese 2 masas solares)
• El horizonte de eventos ahora se forma matemáticamente y el tiempo se DETIENE para toda la materia en ese radio
• La materia fuera de ese radio continúa cayendo ya que el tiempo aún no ha dejado de crear una esfera de compresión alrededor del EH
• La materia ya DENTRO de la EH sigue cayendo. (tiene impulso que debe ser conservado). O, ¿el tiempo se DETIENE DENTRO del EH también a lo largo de toda la esfera de Schwarzschild causando que toda esa materia se CONGELE en posición (relativa al observador externo? (desconocido) (¿quizás el tiempo SE INVIERTE?!)
• El observador externo vería la materia en el EH STOP cayendo e irradiando
• La materia que cae mirando hacia atrás al universo ahora vería cómo el universo envejece rápidamente, ¿quizás incluso hasta su muerte?
• Si es así, esto significa que toda la materia EH que cae, después de que se ha formado la EH, queda atrapada en la EH hasta que el agujero negro se evapora.
• Lo que también conduce a una enorme COMPRESIÓN de la materia que cae en marcos de tiempo cada vez más rápidos que caen desde atrás.
• En el ejemplo dado, esta es una masa solar completa de materia que se comprime rápidamente y aumenta su presión. (En el EH, el tiempo se ha detenido, por lo que no hay interacción desde la perspectiva de nuestro observador solar en órbita, pero cada vez menos capas dilatadas en el tiempo más alejadas del EH se comprimen en el equivalente a una estrella completamente nueva que quema su combustible en femptosegundos para muchos segundos, es decir SUPERNOVA)
• Y existe el desequilibrio de atracción gravitacional que ahora se ha causado entre la masa solar de materia en el EH y las 2 masas solares dentro del SW
• De hecho, todos los agujeros negros formados por el colapso estelar deberían comenzar su vida como un radio de 12 millas de ancho de schwarzschild de 2 masas solares.
• El crecimiento de tamaños de agujeros negros de este tipo (excluyendo los agujeros negros primordiales) SÓLO debería deberse a la acumulación de materia EH o la fusión de los EH de los agujeros negros.
• Ninguna materia debería caer en (o atravesar) el EH en nuestras vidas, o incluso en la vida del universo, siempre y cuando mantengamos que un observador que cae en un agujero negro ve que el universo envejece rápidamente detrás de él / ella (el futuro)
• Por lo tanto, toda detección de radiación de agujeros negros se debe a interacciones de materia muy cerca del EH.
• Lo que plantea la pregunta, ¿la GRAVEDAD trasciende el EH?
• De lo contrario, un agujero negro debería perder "2" masas solares en su creación (solo puede probar si podemos medir la masa antes y después de su creación en quizás una supernova de par binario visible)
• Pero si la gravedad SÍ trasciende el EH como se acepta, entonces la gravedad de las masas solares en el EH debería estar ejerciendo una fuerza opuesta sobre la materia del interior, ¡DESACELERANDO el colapso dentro del EH!
• Además, nuestros nuevos detectores de ondas de gravedad deberían escuchar un efecto de "resonancia", ya que la materia del interior no solo colapsa infinitamente en una singularidad, sino que "rebota" y reverbera por la gravedad y diferentes capas de dilatación del tiempo.
• Sin embargo, esto PODRÍA incluso resultar en una especie de "toroide" con las dimensionalidades intercambiadas o invertidas (tiempo/distancia), en lugar de una singularidad
• Agregue a esto la densidad de Planck con estas fuerzas internas opuestas y posiblemente terminemos con algunas topologías de espacio-tiempo extrañas.
• PURA especulación: el entorno DENTRO del agujero negro comienza a parecerse mucho a la historia de nuestro propio universo desde el big bang (¿agujero blanco?) si simplemente cambias la flecha del tiempo. (el universo no se expande como lo percibimos, sino que se comprime en un toro con diferentes distancias desde nuestro punto de vista y tiene diferentes niveles de dilatación del tiempo)
• Como estudiante universitario, escribí un artículo que decía que nuestro universo es el interior de un agujero negro y he visto muchas teorías gravitando (lo siento) hacia esta solución en los últimos 30 años.
• Incluyendo las ideas más recientes de que nuestro universo es un holograma comprimido (3D) en una "esfera" de 4 dimensiones que representa un horizonte de eventos igual a la entropía de todo nuestro universo conocido. Elegante.

Disculpas por los comentarios terriblemente largos aquí. Seguro que la idea tiene más agujeros que el queso suizo. ¡Así es como comienza a verse el universo con todos estos pequeños universos de bolsillo formándose con los que no podemos interactuar!

La pregunta y la respuesta que podría llevar al siguiente nivel de comprensión de estos conceptos es la siguiente:

¿Puede un horizonte de eventos cambiar de forma?

Si la materia está bloqueada por la dilatación del tiempo en el horizonte de eventos, no puede moverse (en relación con el EH). Si la materia que cae puede ser testigo del fin del universo, o incluso de un tiempo muy largo, entonces la materia está bloqueada por la dilatación del tiempo por definición. Si NO está bloqueado por TD, un observador que cae NO DEBE PODER VER EL UNIVERSO ENVEJECIR RÁPIDAMENTE DETRÁS DE ELLOS.

Entonces, si el EH puede cambiar de forma, ya sea:

• la materia necesita moverse con el EH (¿aceleración? ¿momento? ¿energía libre?)
• O el EH, siendo una definición matemática, puede moverse independientemente de la ubicación de la materia, cambiando así la cantidad de dilatación del tiempo en la materia, ralentizando/acelerando/deteniendo la materia fuera de la EH, o efectos DESCONOCIDOS si ya estaba dentro de la EH. (Presumiblemente, un EH siempre AUMENTARÁ de tamaño, pero ¿qué pasa con la forma?)
• volver a la forma: ¿Puede un EH ser elipsoide? ¿Tortita? Si puede cambiar de esfera a panqueque, ¿no significa esto que la materia que ya estaba dentro del EH cerca del radio esférico ahora SURGIÓ DEL AGUJERO NEGRO como si ese radio se encogiera repentinamente? (a menos que, nuevamente, sea arrastrado de alguna manera con el EH)
• Si este es el caso, ¿las fusiones de agujeros negros no permitirían que la materia del interior del EH escape allí al constituir una forma completamente nueva de emisión de agujeros negros distinta de la radiación de Hawking ? ¿Cómo detectaríamos esto? ¿Cómo lo sabríamos?

Creo que la respuesta está directamente en LIGO y versiones más poderosas de este instrumento que se pondrán en línea en el futuro. ¡La observación de los cambios, los tiempos de llegada, las comparaciones de espectro y, finalmente, la dirección de las ondas de gravedad y sus estallidos de rayos gamma asociados de los agujeros negros que se fusionan nos ayudará a precisar exactamente lo que sucede cuando los horizontes de eventos chocan!

Gracias por tomarse el tiempo para revisar estas ideas!

Según tengo entendido, la presencia de un horizonte de eventos (EH) del colapso gravitatorio es un caso en el que GR viola la causalidad local en el universo exterior (wrt EH). Por el teorema de Birkhoff, el EH solo puede ser causado por el T interior, no por lo que está fuera del EH. El (colapso) EH produce una desconexión causal: el exterior no se ve afectado por lo que está sobre o dentro del EH. A pesar de esto, la presencia de EH (en el escenario sugerido por la continuación a través de EH) "afecta" la métrica externa local, violando así la noción de causalidad local de que todo lo que se determina en un evento solo puede ser determinado por lo que puede afectar causalmente ese evento.

En principio teórico, esto no es una inconsistencia: podemos derivar SR de la causalidad y otras propiedades supuestas, luego GR de SR y otras propiedades. Esta derivación concluye que GR es una propiedad de causalidad junto con los otros axiomas, pero no es necesariamente invertible: puede haber soluciones de GR que violen la causalidad. La pregunta es entonces si GR es una propiedad de alguna física fundamental, tal vez incluyendo la causalidad, por lo que las soluciones de GR que violan los fundamentos no serán físicas, o si GR es fundamental en sí mismo, y entonces la causalidad es, a veces, falsa. El problema de la pérdida de información se remonta a la violación de la causalidad en el universo exterior, si está presente un EH.

Por otro lado, GR parece solucionar el problema con elegancia. En la perspectiva de ningún evento (pensada como la perspectiva causal de lo que afecta al evento en sí, que convenientemente es lo que los observadores ubicados en ese evento "verían", tenga en cuenta que sus diferentes velocidades no afectan las consideraciones que estamos haciendo), donde el evento está en el universo exterior, el EH ya se ha formado. Sólo los proto-agujeros negros, es decir, los agujeros negros (masa que sufre un colapso gravitatorio) antes de la formación del EH, están presentes en el universo exterior, es decir, afectan causalmente al mismo. Esta causalidad es completa y consistente, no hay "entrada" del interior causalmente desconectado de un EH. En particular, la métrica externa EH no se "presenta" al universo exterior, excluyendo la derivación de la inconsistencia con la causalidad que abrió esta publicación. Esto también implicaría que toda la historia de la física de un (proto-)BH, como se describe desde una perspectiva externa, será causalmente consistente y totalmente determinada dentro del universo exterior. En este escenario el problema de pérdida de información se previene al no plantearlo. Este "arreglo" se efectúa por el retraso "ad infinitum" de la formación EH, que es válido en todas las perspectivas exteriores.

Con respecto a la pregunta OP, esto significaría que no es tanto que las "cosas" se acumulen "justo afuera" del EH, sino que el EH siempre está "a punto" de formarse, y este pequeño cambio lo arregla todo.

Un observador que cae en un agujero negro no se ve a sí mismo caer en la singularidad sin obstáculos. El agujero negro siempre se evaporará antes del infinito, por lo tanto, el observador que cae caerá al centro de un agujero negro evaporado y no encontrará nada especial más que la muerte por calor universal.