¿Puede un agujero negro estelar volverse una estrella de neutrones o lo que sea?

Cuando una estrella masiva no puede producir suficiente energía para contrarrestar su peso, el resultado suele ser una estrella de neutrones que se estabiliza mediante efectos de la mecánica cuántica; por ejemplo, si se le da suficiente masa para superar tales efectos, se convierte en un agujero negro. Me pregunto si puede perder energía hasta que se convierta en una estrella de neutrones. ¿Si no, porque no?

Respuestas (2)

Me pregunto si puede perder energía hasta que se convierta en una estrella de neutrones. ¿Si no, porque no?

De momento no, porque nada sale del agujero negro . Para perder energía/masa algo tiene que salir, radiación o partículas, y nada puede salir excepto la radiación Hawking del horizonte, drenando energía del agujero negro. Esto es demasiado débil para entrar en escena, a menos que uno esté hablando del fin de los tiempos del universo, entonces sí podría suceder.

Un escenario con dos agujeros negros cayendo uno dentro del otro y perdiendo energía en ondas gravitacionales ( experimento LIGO ), aún crearía un nuevo agujero negro del que no sale nada sustancial. No sé si podría existir una condición límite, donde la radiación gravitatoria es lo suficientemente grande pero la masa conjunta no es suficiente para formar el nuevo agujero negro. sospecho que no

Sospecho que los únicos casos en los que tiene fugas del interior de BH implicarían algún ajuste fino de parámetros que produce un agujero negro final de temperatura cero, o algo así como uno de los escenarios de colapso de singularidad desnuda ajustados como en ias . ac.in/article/fulltext/pram/063/04/0741-0753

No, no puede.

Anna tiene razón en que, en su mayoría, un BH no puede perder energía o una masa equivalente. Pero puede ocurrir en algunas condiciones, como escribió Anna, como la radiación de Hawking y cuando dos BH se fusionan, la masa combinada será menor que la suma de los dos porque pierden energía debido a la radiación gravitatoria.

Pero en ambos casos, los tamaños de BH cambian correspondientemente, por lo que siguen siendo BH. Para la radiación de Hawking, la masa se reduce, pero el BH luego se vuelve más pequeño y sigue siendo un BH. Hasta el final donde es tan pequeño y se evapora tan rápido que explota liberando la radiación de Hawking muy rápidamente. Entonces deja de existir. Las tasas de descomposición son bien conocidas, una función de tamaño/masa, y a medida que se hacen más pequeñas, se descomponen más rápido. Los BH grandes como el que está en el centro de nuestra Vía Láctea pueden durar cientos de miles de millones o billones de años.

Para los BH fusionados, el BH fusionado resultante se vuelve más masivo, pero también más grande. Dado que la masa de un BH es proporcional al área del horizonte (y por lo tanto al cuadrado del radio), que es proporcional a la entropía, y la entropía total tiene que aumentar, la masa y la entropía aumentan, por ejemplo, para dos BH iguales combinados, pero el radio aumenta como máximo a medida que aumenta la raíz cuadrada de lo que aumenta la masa y la entropía, por lo que siempre sigue siendo un BH, como fusionado. De hecho, este tipo de cálculo (simplifiqué, pero es cierto para todos los casos que siempre sigue siendo un BH más cualquier radiación gravitacional que libere) se usó para calcular la radiación gravitatoria máxima que se puede liberar, ya que la entropía total no puede disminuir. [por ejemplo, si no queda BH y todo desaparece como radiación gravitacional o algo más, la entropía disminuiría - por unidad de área un BH tiene la máxima entropía posible]. Consulte BH binarios y fusiones en, por ejemplo,https://en.m.wikipedia.org/wiki/Binary_black_hole

El porcentaje de la masa/energía total de BH liberada en ondas gravitacionales para la primera detección de LIGO fue de alrededor del 5 %. Los límites posibles se calcularon como describí anteriormente, y varían según los parámetros cinemáticos, los giros y la carga, si corresponde, pero pueden oscilar entre aproximadamente el 27 % y más del 50 % (y no recuerdo los números exactos para el máximo). ).

En cuanto a la formación de una estrella de neutrones en este último caso, el radio (del posible horizonte) restante siempre será menor que el radio de Schwarzschild (p. ej., para simetría esférica, pero también para el tipo Kerr), por lo que ya será una BH .

Así que no, nada más que BH o nada queda atrás.

Estaba pensando en posibles escenarios, cuando el agujero negro se evapore lo suficiente como para alcanzar (inversamente en el escenario del Agujero Negro, la edad oscura), el plasma de gluones de quarks (definitivamente un marco cuántico). Si entonces la masa está por debajo de la masa de un agujero negro, podría coagularse en una estrella. Su respuesta es el escenario clásico.
¿También que podría entrar algo de inflación en ese punto en la densidad de energía?
No hay densidad de energía dentro de un horizonte BH, no hay nada. No hay plasma de quarks y gluones, no hay nada. Sí, el escenario clásico. Nadie sabe nada sobre el escenario cuántico, no se ha acordado ninguna gravedad cuántica conocida. En todo caso, lo más probable es que el asunto se desintegre en, en el mejor de los casos, 'cosas' del tamaño de Planck, sean lo que sean. Sin quarks ni gluones ni nada que podamos reconocer. Cualquier otra cosa es especulación. Por lo que sabemos ahora.
Bueno, el caso cuantizado tiene que ser diferente. Estoy de acuerdo en que sabemos muy poco ahora, y todo se basa en el modelo cosmológico BB, pero en mi opinión, la naturaleza aborrece las singularidades :), por lo que debe existir un marco mecánico cuántico.
De acuerdo, tiene que ser así, simplemente no sabemos qué es, y todas las estimaciones son que los efectos de la gravedad cuántica no son significativos hasta que uno se acerca a la escala de Planck. No en la escala QCD.
La forma más común de describir la colisión del agujero negro sería apelar a la entropía, no a una discusión sobre la energía. Por eso también la radiación de Hawking está bien, pero la recreación de la estrella de neutrones no.