Trayectoria de descenso seguro en un agujero negro

Question

¿Hay alguna trayectoria específica que un objeto pueda seguir en un agujero negro sin ser convertido en espagueti? Sé que la fuerte gravedad de un agujero negro desgarraría cualquier objeto si cae en uno, pero ¿habría algún punto o camino en el campo gravitatorio del agujero negro que no afecte al objeto y este continúe moviéndose hacia la singularidad sin ser perturbado?

(Como en la película Interstellar, el personaje principal interpretado por Matthew McConaughey se precipita en un agujero negro sin ser convertido en espagueti. Cito este ejemplo debido al hecho de que Kip Thorne fue el asesor científico de la película y toda la modelación de la escena del agujero negro fue hecha por él.)

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Answer 1

No, no hay tal trayectoria para un agujero negro (clásico, Schwarzschild). Una vez que hayas pasado el horizonte, llegarás a la singularidad en tiempo propio finito, y las fuerzas de marea aumentan sin límite a medida que te acercas a ella.

Answer 2

También me intrigó bastante esa escena en INTERSTELLAR, y honestamente, no tengo suficiente conocimiento para comentar sobre una situación tan teórica, pero permíteme compartir algo de la información que recopilé.

Las fuerzas de marea debidas a un cuerpo masivo pueden desintegrar un cuerpo rígido, debido a las fuerzas variadas que actúan en diversas partes del cuerpo, causando que se desintegre finalmente. Supongamos que $M$ es la masa del agujero negro, y $R$ es la longitud radial de la línea que une su centro con el centro de un cuerpo de masa $m$ cercano a él. Entonces, la aceleración de marea $a_t$ = 2$\Delta r$$.\frac{GM}{R^3}\hat r$ (en la dirección radial). Aquí, $\Delta r$ denota la distancia de una partícula de la masa m medida desde su centro. La piel humana es inusualmente elástica, y en general incompresible, pero en comparación con un campo gravitacional tan grande, puede estirarse durante cierta longitud antes de ser arrancada. La verdadera diversión comienza cuando $R$ se vuelve realmente pequeño (alrededor de 1000m o algo así desde el centro del agujero negro, supongamos). Es entonces cuando todo comienza a desgarrarse. Leyendo hasta esta parte, podrías pensar que tu pregunta tiene una respuesta negativa, pero eso no es del todo cierto. Analizando más, recordé una declaración crucial en la película 'Si viajas lo suficientemente rápido, puedes evitar la singularidad y sobrevivir'. Alguien de su equipo le dijo esto a Matthew McConaughey en la película. ¿Ves dónde encaja eso? Recuerda que la elongación real y el desgarro comienzan cuando $R^3$ es lo suficientemente pequeño como para hacer que incluso algo tan pequeño como $\Delta r$ sea significativo. Entonces, si el objeto $m$ está apuntado con un parámetro de impacto (con respecto al centro de M) $b$ que es mucho más grande, entonces $R^3$ nunca tendrá que ser lo suficientemente pequeño. Pero para eso, $m$ tendría que moverse increíblemente rápido, o nunca podrá evitar el centro (debido a la enorme fuerza gravitatoria). La imagen se ve algo así:

Espero que esto haya ayudado de alguna manera, aunque yo mismo no estoy muy satisfecho con ello.

PD: Lo que realmente no pude descubrir en absoluto es qué sucedería si m se saltara una vez el centro. Una vez dentro del horizonte de eventos, técnicamente no puede escapar del agujero negro (¿o sí?). ¿Qué sucederá entonces? Nuevamente, velocidades increíbles podrían salvarlo, pero eso solo puede suceder unas pocas veces, y eventualmente terminará en la singularidad, ¿no es así? Cualquier aclaración es bienvenida.