¿Cómo puede el agujero negro aumentar su masa?

Question

Desde el punto de vista del observador, un objeto que cae en un agujero negro nunca cruza su horizonte. Entonces, ¿cómo aparece el agujero negro y crece su masa?

¿O se parece a cualquier agujero negro (y se siente por todas las otras fuentes de información) para nosotros como una esfera vacía con toda la masa alrededor de su horizonte?

Answer 1

Las coordenadas de Schwarzschild (que parecen sugerir que no hay ningún objeto nunca cruza el horizonte de sucesos cuando se ve desde muy lejos) se obtuvieron para el caso estacionario: no importa que fluye en el agujero negro, el agujero negro tiene masa constante. De hecho, de Schwarzschild fue asumiendo cero estrés-tensor de energía (solución de vacío).

Sin embargo, si usted comienza a añadir una gran cantidad de masa del agujero negro, la situación cambia. Imagine que usted tira un poco de objeto hacia el horizonte de sucesos. Se "parece" a congelar en la superficie del horizonte (que en realidad visualmente desaparece debido a que el desplazamiento hacia el rojo). Más adelante, hay una enorme cantidad de material de streaming en el agujero negro. Es miles de veces más masa que el original de la masa del agujero negro. En este punto las condiciones en las que Schwarzschild encontró su solución ya no de pie, porque el estrés de la energía tensor está lejos de ser cero. El horizonte de sucesos de crecer, ya que las formas donde el potencial gravitatorio alcanza cierto valor. Mediante la adición de más masa de la que inevitablemente ampliar el volumen donde el potencial tiene el valor necesario para formar el horizonte de sucesos.

El caso de la no masa constante es descrito por el Vaidya métrica. Matemáticamente esto se describe en las páginas 133-134 de este libro.

Answer 2

La masa aún cae en un agujero negro, es solo que desde el punto de vista de la masa, su último instante fuera del agujero es infinitamente largo. La masa cae en el agujero, pero simplemente no puede percibir que tiene.

Detectamos agujeros negros porque emiten rayos X, tienen discos de acreción y tienen un campo gravitacional muy fuerte. No podemos "ver" la singularidad porque está oculta más allá del horizonte del evento, solo detectamos su presencia indirectamente.

Answer 3

Eso es más una ilusión óptica que otra cosa. No hay nada que impida físicamente que la masa entre en el centro del agujero negro, así que eso es lo que debe hacer.

Teóricamente, uno podría decir la diferencia entre una verdadera singularidad con una masa central concentrada de una esfera delgada con toda su masa en el horizonte de sucesos, pero no lo probaremos pronto.

TTFN