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¿Cómo funciona la colisión entre un objeto normal y un agujero negro?

Supongamos que existe un agujero negro estacionario desde la perspectiva de un determinado observador. Ahora, supongamos que un protón de velocidad cercana a la de la luz es disparado hacia el agujero negro, ¿qué ocurriría después de que el protón entrara en el horizonte de sucesos? ¿Empezaría a moverse la masa del agujero negro+protón en la misma dirección que el impulso del protón? ¿O el agujero negro permanecería inmóvil?

Normalmente la "colisión" entre objetos se produce debido a fuerzas repulsivas como la fuerza electrostática o el principio de exclusión de Pauli, ¿se aplicaría lo mismo para un agujero negro? Si no es así, ¿cómo es que esto no es una violación de la conservación del momento?

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MRA Puntos 546

Si se asume que, lejos de cualquier objeto gravitatorio, el espacio-tiempo asimila al espacio-tiempo de Minkowski, entonces se puede calcular que todo el universo tiene una energía y un momento netos conservados.

Ahora, supongamos que este 3-momento neto es cero, lo que puede hacerse mediante cualquier transformación de coordenadas que asimile a una transformación de lorentz en el infinito. Según esta construcción, cualquier colisión entre tu protón y tu agujero negro tendrá que conservar el momento, así que sí, el agujero negro recogerá una pequeña cantidad de velocidad en la dirección del movimiento inicial del protón. Pero hay que tener en cuenta que cualquier colisión con un agujero negro también producirá radiación gravitacional, y esa radiación también llevará un momento neto, que puede proporcionar una "patada" al estado final del agujero negro. En el caso de agujeros negros binarios que colisionan, la radiación puede ser direccional, y puede tener suficiente impulso para acelerar el agujero negro en estado final hasta la velocidad de escape de la galaxia en la que se encuentra.

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