¿Se convertirá finalmente un agujero negro en una estrella de neutrones?

Según tengo entendido, los agujeros negros irradian energía en forma de radiación de Hawking. Por lo tanto, pierden masa, supongo. ¿Hay un punto en el que la masa se vuelva demasiado pequeña para que el objeto siga siendo un agujero negro? ¿Qué sucede entonces, se convertirá en una estrella de neutrones sostenida por la presión de degeneración? ¿O se trata de densidad, y una vez que se forma un agujero negro, seguirá siendo un agujero negro (supongo que hasta que se irradie por completo)?

No, eventualmente se evaporará en nada, pero para el agujero negro de masa del sol se necesitan alrededor de 10^67 años para eso. Claramente, nadie en el universo sobrevivirá a los agujeros negros masivos. Sin embargo, los microagujeros negros con la masa de un electrón se evaporarán casi instantáneamente en un abrir y cerrar de ojos.

Respuestas (2)

Creo que una vez que se forma un agujero negro, eso es todo, porque aunque su masa es finita, su densidad (en GR) se vuelve infinita en la singularidad central. La pérdida de energía (masa) dará como resultado una contracción del horizonte de sucesos pero ningún cambio en la naturaleza del agujero negro: la naturaleza BH de un objeto no está determinada únicamente por su masa, la densidad del objeto es crucial.

Además del muy agradable y simple argumento de "densidad" aquí, también hay un argumento de "entropía": physics.stackexchange.com/a/652267/226902

Los neutrones nunca regresarán una vez que se haya formado un agujero negro y superado a la estrella de neutrones. Existiría un agujero negro dentro de una estrella de neutrones hasta que la masa añadida aumente el radio del Horizonte de Sucesos para engullir la materia de la estrella de neutrones. Una vez que eso sucede, las cosas progresan muy lentamente.

La radiación de Hawking aún no se ha probado de manera concluyente. Incluso si es cierto, todavía hay un retraso por delante. Los agujeros negros con una masa de aproximadamente dos tercios de la de nuestra Luna hacia arriba serían más fríos que el Fondo Cósmico de Microondas y, por lo tanto, absorberían energía de él más rápido de lo que emitirían la Radiación de Hawking.

Los agujeros negros se vuelven más fríos a medida que aumenta su masa, por lo que el CMB casi se agotaría antes de que comenzara la evaporación y es difícil adivinar cuánto tiempo tomaría. Los agujeros negros más pequeños se evaporarían más rápidamente por dos razones.

1) es que la curvatura del espacio es más extrema en el Horizonte de Sucesos, por lo que la Radiación de Hawking ocurriría más rápidamente debido a una mayor cantidad de pares de partículas creados.

2) es que se prevé que los agujeros negros más pequeños tengan una temperatura más alta, lo que implica una mayor potencia radiativa.

Si una estrella de neutrones tiene un momento angular lo suficientemente alto, puede retrasar la formación de un Agujero Negro porque la fuerza centrífuga combatiría la fuerza gravitatoria, pero esto sería algo raro porque las estrellas de neutrones generalmente solo pierden masa a través de la radiación térmica. Por lo tanto, no disminuyen mucho la velocidad, tal vez un segundo cada pocos milenios si estamos sobreestimando.

Al obtener suficiente masa de su entorno a través de la acumulación (consumiendo planetas cercanos, polvo y escombros, etc.), el objeto puede colapsar aún más. La rotación de una estrella de neutrones también puede ser ralentizada por varios mecanismos.

Uno sería en la emisión de pulsos de radiación electromagnética si es de tipo púlsar.

Otro sería un "anti-fallo", que es un caso observado de un "fallo" inverso: cuando una parte de la corteza se agrieta y la materia es expulsada, lo que acelera la rotación. Las causas anti-glitch todavía están bajo investigación.

Una tercera sería si la materia acumulada se moviera en la dirección opuesta a la rotación de la estrella. Esto se llama acreción retrógrada (consulte este documento https://arxiv.org/abs/1704.06364v1 ) y se cree que es concluyente porque las tasas de desaceleración y aceleración son muy similares en la observación.

Parece por ahora que todo lo que termina dentro de un Agujero Negro es destruido. La evidencia apunta al hecho de que la materia elegiría cualquier forma en lugar de permitir que suceda la física del Agujero Negro. Simplemente parece ser el destino inevitable de las grandes estrellas.

"la estrella de neutrones eventualmente se quedará sin impulso" ¿Por qué mecanismo perdería el impulso?
@kutschkem - Buen punto - mala explicación. He editado la respuesta.
Eso es mejor, gracias.