Un agujero negro no tiene pelo, pero ¿puede tener celulitis?

Una conjetura bien conocida de la relatividad general es que un "agujero negro no tiene cabello", es decir, una vez que la materia ha desaparecido detrás del horizonte de sucesos, la información sobre qué propiedades detalladas tenía esta materia (excepto masa, cantidad de movimiento (angular) y carga), antes entró en el agujero, se cree que se perdió.

Pero me preguntaba si un agujero negro tiene, de entrada, un horizonte de sucesos esférico y una singularidad esencial en el centro, o si el horizonte de sucesos puede experimentar ondas superficiales dinámicas ("celulitis", por decirlo de forma tajante) y si el solución interior podría no tener singularidad en absoluto (porque la materia que colapsó dentro del horizonte sigue cayendo hacia el centro). En esta imagen, esperaría que la solución esféricamente simétrica fuera el estado de equilibrio del agujero negro cuando todas las ondas superficiales se han disipado hacia los alrededores y toda la materia de su interior ha caído hacia el centro.

¿Esta imagen es incorrecta?

Relacionado: physics.stackexchange.com/q/937/123208 Me gusta bastante esta línea de la respuesta de Stan Liou: "en lugar de que la gravedad tenga una propiedad especial que le permita cruzar el horizonte, en cierto sentido, la gravedad no puede cruzar el horizonte , y es esa misma propiedad la que obliga a la gravedad fuera de él a permanecer igual".
@ PM2Ring: pero esa propiedad no impone un campo gravitatorio estrictamente esféricamente simétrico fuera del agujero. El exterior del agujero negro está sujeto a condiciones de contorno, como cualquier otro campo gravitatorio. Entonces, mi pregunta básicamente se reduce a: ¿puede el horizonte de eventos ser estrictamente homogéneo como una condición de límite esférico cuando el volumen en su vecindad directa está lleno de campos arbitrariamente complejos? O, dicho como una analogía electromagnética: los campos eléctricos fuera de un conductor esférico determinan la distribución de carga en su superficie y viceversa. Si y por qué no por la gravedad?
"esa propiedad no impone un campo gravitatorio estrictamente esféricamente simétrico". Eso es cierto, pero es probable que haya al menos un alto grado de simetría circular , debido al momento angular.

Respuestas (1)

Debido a la dilatación del tiempo gravitacional, un observador distante nunca ve nada que alcance o cruce el horizonte de eventos de un agujero negro. En cambio, los objetos que caen se desplazan cada vez más hacia el rojo a medida que se acercan al horizonte de eventos hasta que desaparecen a todos los efectos prácticos. Por lo tanto, un observador externo no tiene forma de saber si los objetos que caen han alcanzado la singularidad en el centro del agujero negro (si, de hecho, hay una singularidad). El "interior" del agujero negro está completamente desconectado casualmente de su exterior; en cierto sentido, para un observador distante, el agujero negro no tenía ningún interior.

Lo más parecido que se me ocurre a las "ondas de superficie" en un agujero negro es el proceso de "anular hacia abajo" cuando dos agujeros negros se fusionan . El horizonte de sucesos del agujero negro fusionado pasa por un breve período de rápida oscilación antes de establecerse en una configuración estable. Este proceso de reducción genera ondas gravitacionales, que se han observado.

Entonces, ¿el ringdown incluye una forma temporalmente no esférica del horizonte de eventos? Si no son dos agujeros negros los que se fusionan, sino que la materia ordinaria se "fusiona" con el agujero negro, entonces supongo que también ocurre un anillo descendente, aunque es mucho más débil, ¿correcto? ¿Tiene algún sentido hablar de una solución interna del agujero negro cuando es prácticamente inobservable? ¿Es legítimo decir que simplemente "sabemos" lo que sucede dentro del agujero negro, no porque lo hayamos visto, sino porque hicimos un video de todo antes, lo que nos permite extrapolar cosas de las ecuaciones de campo de Einstein?
@oliver Los horizontes de eventos fusionados se convierten en una sola esfera con bastante rapidez, vea este breve anim: youtu.be/Tr1zDVbSjTM de un artículo de Ethan Siegel . Tenga en cuenta que un horizonte de sucesos no es un objeto físico, es una superficie matemática, como los planos ecuatorial y orbital de la Tierra.
@PM2Ring: video y artículo muy interesante. Eso no se parece mucho a las ondas superficiales en las gotas de agua que se unen. Se parece más a la miel en la ISS. Pero de todos modos, los horizontes de eventos son dinámicos, eso es lo que quería saber.
@PM2Ring: tenga en cuenta que un horizonte de eventos no es un objeto físico, es una superficie matemática, como los planos ecuatorial y orbital de la Tierra. Generalmente, no puede asignar temperatura, potencial electrostático, resistividad superficial, etc. al plano ecuatorial, pero puede asignar dichas propiedades a un horizonte de sucesos sin ambigüedades. El horizonte de eventos es un objeto físico.
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