¿Todos los agujeros negros tienen una singularidad?

Question

Si una gran estrella va supernova, pero no lo suficiente masa se colapsa para formar un agujero negro, que a menudo se forma una estrella de neutrones. Mi entendimiento es que esta es la más densa objeto que puede existir debido al principio de exclusión de Pauli: Que está hecho completamente de los degenerados de la materia, cada partícula de la cual no pueden ocupar el mismo estado cuántico de cualquier otro.

Así que estos objetos son tan masivos que por la gravedad de la luz de la lente. Si se hacen más grandes, que desvían la luz más. De seguir y seguir hasta que desvían la luz tanto que la luz que pasa cerca de la superficie de apenas puede escapar. Se trata todavía de una estrella de neutrones. Agregar un poco más de masa, lo suficiente para que la luz que pasa justo por encima de la superficie no puede escapar. Ahora es un agujero negro con un horizonte de sucesos (creo?). ¿Esto significa que la estrella de neutrones se ha convertido en una singularidad? No es sólo una estrella de neutrones, justo debajo del horizonte de sucesos?

¿Por qué son los agujeros negros tratados como tener una singularidad en lugar de sólo una increíblemente enorme estrella de neutrones en su centro? Hace algo sucede cuando un horizonte de sucesos es "creado?"

Answer 1

La respuesta corta es sí.

Pero si usted quiere elegir nit, podría argumentar que cuando una estrella colapsa para formar una BH, primero forma un horizonte antes de las formas de singularidad (no pueden formar una "singularidad desnuda"). Y desde el momento en el horizonte está esencialmente congelado con respecto a la de un observador exterior, la singularidad nunca formas. Sin embargo desde el punto de vista de la estrella que se derrumba, las formas de la singularidad en sobre un milisegundo después el horizonte.

Answer 2

En el clásico de la Relatividad General, una vez que un horizonte de sucesos formas, cada una de las partículas dentro de ese horizonte de sucesos inevitablemente en el viaje en dirección al centro del agujero negro. Esto es lo que se entiende por "colapso gravitacional" y de cómo la materia se convierte en una singularidad en el centro - no importa lo pequeño que es, o qué tan cerca del centro que es, nada puede impedir que se aproxima cada vez más al centro. Desde el punto de vista del objeto en sí mismo, se llega al centro en un tiempo finito.

En algunos de los más exóticos teorías de la física, tales como la teoría de cuerdas o loop quantum gravity, el cuantificada de la naturaleza del espacio y el tiempo viene al rescate y evita una singularidad de la formación, como máximo, finito densidad de llegar a un equilibrio que se mantiene en el centro. Esto es similar conceptualmente a lo que usted describe, pero todavía más exóticos y mucho, mucho más denso material de la estrella de neutrones cosas.

La densidad de los que estamos hablando aquí sería aproximadamente una Planck de la Masa por metro Longitud de Planck, en otras palabras 2.176 51 × 10^-8 kg / (1.616 199 × 10^-35 m)^3 ~= 5.15556^96 kg/m^3, donde la estrella de neutrones material es "sólo" (más o menos) 10^18 kg/m^3.

En cualquiera de los casos, sin embargo, fuera del horizonte de sucesos, el agujero negro puede ser tratada matemáticamente y a nivel de la observación como un simple singularidad, por lo que para la observación de los cálculos, no hay ningún "valor añadido" en la preocupación sobre el funcionamiento interno del agujero negro. El teorema de describir esto se conoce coloquialmente como "los agujeros Negros no tienen pelo." Este teorema fue probado y acuñado por John Wheeler, el mismo físico que acuñó el término "agujero negro" en el primer lugar.

Answer 3

Si hay una superficie nula atrapada y una de las condiciones de energía como la condición de energía nula, o la condición débil de energía está satisfecha, y espacio exterior es, tiene que existir una singularidad o curva de aproximación cerrada dentro del agujero negro.

Ver Penrose y Hawking.

Answer 4

Así, con la esperanza de una estrella de neutrones del borde podría ser justo bajo el horizonte de sucesos y se estable - en otras palabras, la estrella de neutrones no caer en la singularidad de que iba a formar.

Eso no es posible. Véase mi respuesta a esta pregunta: ¿por Qué no puede escapar de un agujero negro? Tiene una bonita imagen que explica que una vez que pase el horizonte de sucesos, la curvatura del espacio-tiempo, esencialmente, a la que gira el momento en que dirección debe apuntar en una dirección espacial hacia el centro del agujero negro. Así como usted no puede resistir avanzando en el tiempo, el borde de la estrella de neutrones no pueden resistirse a caer en el centro del agujero negro, es decir, que el futuro de la dirección.