Singularidad desnuda


En relatividad general , una singularidad desnuda es una singularidad gravitatoria hipotética sin horizonte de sucesos . En un agujero negro , la singularidad está completamente rodeada por un límite conocido como horizonte de eventos , dentro del cual la fuerza gravitatoria de la singularidad es tan fuerte que la luz no puede escapar. Por lo tanto, los objetos dentro del horizonte de eventos, incluida la singularidad misma, no se pueden observar directamente. Una singularidad desnuda, por el contrario, sería observable desde el exterior.

La existencia teórica de singularidades desnudas es importante porque su existencia significaría que sería posible observar el colapso de un objeto a una densidad infinita . También causaría problemas fundamentales para la relatividad general, porque la relatividad general no puede hacer predicciones sobre la evolución del espacio-tiempo cerca de una singularidad. En los agujeros negros genéricos, esto no es un problema, ya que un observador externo no puede observar el espacio-tiempo dentro del horizonte de eventos.

No se han observado singularidades desnudas en la naturaleza. Las observaciones astronómicas de los agujeros negros indican que su velocidad de rotación cae por debajo del umbral para producir una singularidad desnuda (parámetro de giro 1). GRS 1915+105 se acerca más al límite, con un parámetro de giro de 0,82-1,00. [1]

De acuerdo con la hipótesis de la censura cósmica , las singularidades gravitatorias pueden no ser observables. Si la gravedad cuántica de bucles es correcta, las singularidades desnudas pueden ser posibles en la naturaleza.

A partir de conceptos extraídos de la rotación de agujeros negros , se demuestra que una singularidad, al girar rápidamente, puede convertirse en un objeto con forma de anillo. Esto da como resultado dos horizontes de eventos, así como una ergosfera , que se acercan a medida que aumenta el giro de la singularidad. Cuando los horizontes de sucesos exterior e interior se fusionan, se encogen hacia la singularidad giratoria y finalmente la exponen al resto del universo.

Una singularidad que gira lo suficientemente rápido podría ser creada por el colapso del polvo o por una supernova de una estrella que gira rápidamente. Se han realizado estudios de púlsares [2] y algunas simulaciones por ordenador ( Choptuik , 1997). [3]


Imagen trazada por rayos de una hipotética singularidad desnuda frente a un fondo de la Vía Láctea . Los parámetros de la singularidad son M=1, a²+Q²=2M². La singularidad se ve desde su plano ecuatorial en θ=90° (de canto).
Comparación con un agujero negro extremo con M=1, a²+Q²=1M².