Desde el concepto de la singularidad de un agujero negro conduce a infinito densidades, me pregunto si es realmente cierto que los agujeros negros existen?
Existe una posibilidad de que los objetos masivos (que se cree que son los agujeros negros) son en realidad densa de estrellas no emisores de luz (oscuridad las estrellas de neutrones)?
Hay una posibilidad para explicar los hechos observados, sin el uso de los agujeros negros?
Una pregunta más: de Acuerdo a la corriente principal, son estrellas de neutrones cree finalmente, el colapso de un agujero negro, o son estables objetos?
Respuestas
¿Demasiados anuncios?
Permítanme comenzar con su pregunta acerca de la estabilidad: Cualquier objeto astrofísico está sujeto a una batalla entre dos fuerzas: la gravedad (que se trate de contraer el objeto) y cualquiera que sea la fuerza que impide el colapso. Una estrella regular los usos de calor (generado por la fusión termonuclear) para contrarrestar la gravedad. Cuando se acabe el combustible, la gravedad comienza a comprimir la estrella más. Aquí hay tres diferentes posibles estados: una enana blanca, donde la degeneración de la presión entre los electrones (es decir, el principio de exclusión de Pauli como se aplica a los electrones) es suficiente para equilibrar la gravedad; una estrella de neutrones, donde la degeneración de la presión entre los neutrones (que es, el principio de exclusión de Pauli como se aplica a los neutrones) es suficiente para equilibrar la gravedad; o un agujero negro, donde no hay ninguna fuerza/presión de que es lo suficientemente fuerte como para contrarrestar la gravedad, y todo el asunto se contrae (en el clásico GR, a un/punto de singularidad) en virtud de la gravedad. Las enanas blancas y estrellas de neutrones son estables a menos que tome demasiada masa de algún otro lugar.
Como para el resto de tu pregunta, depende de lo que entendemos por un agujero negro. Hay regiones del espacio a partir de la cual la luz no puede escapar (interceptación de horizontes)?: casi con toda seguridad. Los agujeros negros supermasivos pueden tener grandes horizontes, con sorprendentemente pequeño espacio de tiempo, la curvatura, y entendemos la gravedad y GR bastante bien que podemos estar razonablemente seguros de que estos horizontes existen. Hay singularidades en el interior de estos horizontes? - casi seguro que no. Los físicos aversión singularidades, que es una razón por la que la búsqueda de una teoría cuántica de la gravedad. Así que la cuestión de lo que se encuentra en el interior de un agujero negro sólo puede ser respondidas cuando alguien viene con una consistente teoría cuántica de la gravedad.
Sabemos lo suficiente acerca de la electrónica, la física sugieren que hay un límite (el límite de Chandrasekhar) a cómo masiva de una enana blanca puede conseguir, y de igual manera sabemos lo suficiente acerca de la física de los neutrones que sugieren la existencia de un límite (la Tolman–Oppenheimer–Volkoff límite) a cómo masiva de una estrella de neutrones puede conseguir. Más allá de esto, nuestro conocimiento de los estados de la materia es inestable, así que sí, podría ser un quark estrella o algunos otros exóticos estado de la materia, cuya degeneración de la presión puede contrarrestar la gravedad. Pero la tendencia general es que hay un límite a este tipo de fuerzas, y que por una masa suficiente objeto de que no hay forma de detener el completo colapso gravitacional.
La evidencia observacional de los agujeros negros generalmente se reduce a: sabemos que hay un objeto masivo en esta región del espacio (mirando los objetos que orbitan alrededor de ella), y sabemos que es empacado en un volumen de espacio que es al menos tan pequeño (mirando disco de acreción de datos, por ejemplo). La densidad se calcula a partir de que la masa y el volumen es demasiado alto para una estrella de neutrones, por lo que en ausencia de evidencia de exóticos diferentes estrellas/estados de la materia, vamos a suponer que se trata de un agujero negro.
EDIT: Como se nota por los comentarios de abajo, la densidad (Masa por Volumen) para los agujeros negros puede ser muy baja; es más exacto decir que la Masa a la Radio de la relación se vuelve demasiado alta para ser cualquier cosa, pero un agujero negro (es decir, de toda la masa está contenida dentro del radio de Schwarzschild, y por lo que se somete a colapso gravitacional).
Rob Jeffries
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Permítanme añadir algo a la segunda parte de la pregunta. La evidencia de la existencia de un agujero negro se inicia con la observación de que hay un equipo muy compacto, macizo objeto que no emite tanta luz como una persona "normal" estrella de esa masa.
Esto en sí mismo no descarta una estrella de neutrones, ya que bien puede ser como el OP propone que la estrella de neutrones podría ser intrínsecamente muy débil. Sin embargo, estelar del tamaño de los agujeros negros han sido localizados en los sistemas binarios en los que las observaciones de la órbita puede dar una estimación de la masa. Si esta masa estimación es mayor que el valor máximo verosímil para una estrella de neutrones, a continuación, un agujero negro es generalmente presume. Incluso la más factible de las ecuaciones de estado (la relación entre la presión y la densidad) esto no es más de 3 veces la masa del Sol. Así, un objeto oscuro, con una masa de más de 3 veces el Sol es muy raro para ser una estrella de neutrones.
Un segundo eje de la evidencia proviene de las interacciones con la "normal" de la estrella en un sistema binario. Las estrellas de neutrones tienen una superficie, los agujeros negros no. El Material que cae sobre la superficie de una estrella de neutrones puede causar explosiones y las pulsaciones de la emisión de rayos X que se espera que sean muy diferentes de los producidos por el gas que cae en un agujero negro.
auxsvr
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Carecemos de evidencia directa de que los agujeros negros existen, pero la teoría y las observaciones indirectas indican que lo hacen, por ejemplo, existen regiones en el espacio con gravedad tan fuerte que las curvas de la trayectoria de los rayos de luz de manera significativa, la densidad requerida para objetos compactos que irradian gran cantidad de energía debido a la inversa de la dispersión de Compton, la radiación de sincrotrón es una indicación de un agujero negro, la densidad de objetos muy masivos en el centro de las galaxias, etc. Densidad infinita es un problema clásico de la relatividad, la teoría cuántica se supone que para solucionar esto.
El radio de Schwarzschild de una estrella de neutrones es del orden de 1 km, que está dentro de ella, como estrellas de neutrones tienen un radio de unos 10 km, por lo que si el instrumento de resolución permite discernir los ángulos correspondientes, será fácil distinguir entre los dos, si asumimos que tan pequeños agujeros negros existen. Sin embargo, una estrella de neutrones no efecto tan fuerte campo gravitatorio como un agujero negro, ya que este último se cree que tienen mayor masa. También, estrellas de neutrones hacer emiten luz, pero es débil radiación térmica.
Las regiones en el espacio con la fuerza de gravedad que crear lentes gravitacionales y la densidad y la masa de los núcleos de las galaxias no se puede explicar de otra manera, como lo que yo sé. También, la relatividad ha superado todas las pruebas planteadas por los experimentos y observaciones hasta el momento, no parece existir una razón para pensar que está mal en el caso de los agujeros negros.
Las estrellas de neutrones son configuraciones estables después del colapso de una estrella, los modelos indican que los agujeros negros más masivos, por lo tanto, las estrellas de neutrones pueden contraer más. Por supuesto, esto cambia en el caso de acreción de masa.
