Posible duplicado:
¿Cómo puede algo caer en un agujero negro visto desde un observador externo?
¿Es la formación de un agujero negro observable para un observador distante en una cantidad de tiempo finita? Específicamente, tomemos una distribución uniforme no giratoria de 10 masas solares dentro del radio solar, supongamos que no hay presión hacia afuera y calculemos su colapso gravitacional. Supongo que un observador distante nunca sería testigo de la formación completa de un agujero negro con un horizonte de eventos correspondiente a 10 masas solares completas. Entonces, ¿qué sería observable en una cantidad finita de tiempo? Por ejemplo, ¿habría un agujero negro con un radio más pequeño, mientras que el resto de la masa sigue cayendo en su horizonte de eventos?
No hay una forma única de responder a esta pregunta. El problema es el siguiente. Está preguntando si, en un momento adecuado específico, existe un agujero negro de algún radio. Sin embargo, para hacer esto hay que decir algo como "el agujero negro tiene un radio de 10m al mismo tiempo que el tiempo propio del observador es de 5seg". Dichos eventos simultáneos no están bien definidos en GR a menos que haga una elección arbitraria de un sistema de coordenadas con una coordenada de tiempo. No obstante, si toma esa decisión, es cierto que el agujero negro comenzará con un radio de 0 dentro de la materia que cae y luego se hará más grande. Eventualmente alcanzará un radio máximo y luego se hará más pequeño a través de la radiación de Hawking.
Entonces, ¿qué verá literalmente un observador si observa el colapso de la estrella? La respuesta es que el observador verá que la materia que cae disminuye la velocidad y se termaliza. El asunto nunca parecerá "caer en" en lo que respecta a este observador. Sin embargo, las partículas/luz emitidas se desplazarán hacia el rojo cada vez más (y en poco tiempo las únicas partículas salientes de energía razonablemente no baja serán de la radiación de Hawking).
Esta pregunta no está muy clara porque no ha dicho qué quiere decir con "la formación de agujeros negros es observable", ni especificó por quién. Supongo por el resto de tu pregunta que te refieres a un observador en el tiempo infinito. El observador puede ver el colapso de la masa y "congelarse" a medida que la superficie se desplaza mucho hacia el rojo. En principio, también sería capaz de ver la radiación de Hawking cuando el agujero negro se evapora posteriormente. Ahora no se sabe si los agujeros negros que se han formado a partir del colapso en realidad tienen un verdadero horizonte de eventos o un horizonte aparente (depende de la etapa final de la evaporación), así que para mí, al ver que la materia se congela, se asienta en un estado "sin pelo", y sea testigo de que la radiación de Hawking explica la "observación de la formación de agujeros negros".
qmecanico
Tegiri Nenashi