Un modelo de agujero negro no singular es una teoría matemática de los agujeros negros que evita ciertos problemas teóricos con el modelo de agujero negro estándar, incluida la pérdida de información y la naturaleza inobservable del horizonte de sucesos del agujero negro .
Evitando paradojas en el modelo estándar de agujero negro
Para que un agujero negro exista físicamente como solución a la ecuación de Einstein , debe formar un horizonte de eventos en un tiempo finito en relación con los observadores externos. Esto requiere una teoría precisa de la formación de agujeros negros, de la cual se han propuesto varias. En 2007, Shuan Nan Zhang de la Universidad de Tsinghua propuso un modelo en el que el horizonte de sucesos de un agujero negro potencial solo se forma (o se expande) después de que un objeto cae en el horizonte existente, o después de que el horizonte ha superado la densidad crítica. En otras palabras, un objeto que cae hace que el horizonte de un agujero negro se expanda, lo que solo ocurre después de que el objeto ha caído en el agujero, lo que permite un horizonte observable en un tiempo finito. [1] [2] Sin embargo, esta solución no resuelve la paradoja de la información.
Modelos alternativos de agujeros negros
[ cita requerida ] Se han propuesto modelos de agujeros negros no singulares desde que se dieron cuenta de los problemas teóricos con los agujeros negros. Hoy en día, algunos de los candidatos más viables para el resultado final del colapso de una estrella con masa muy por encima del límite de Chandrasekhar incluyen la gravastar y la estrella de energía oscura .
Si bien los agujeros negros fueron una parte bien establecida de la física convencional durante la mayor parte del final del siglo XX, los modelos alternativos recibieron nueva atención cuando los modelos propuestos por George Chapline y más tarde por Lawrence Krauss , Dejan Stojkovic y Tanmay Vachaspati de la Universidad Case Western Reserve. mostró en varios modelos separados que los horizontes de los agujeros negros no se podían formar. [3] [4]
Esta investigación ha atraído mucha atención de los medios, [5] ya que los agujeros negros han capturado durante mucho tiempo la imaginación tanto de los científicos como del público por su sencillez innata y su misterio. Por lo tanto, los resultados teóricos recientes han sido objeto de mucho escrutinio y la mayoría de ellos ahora están descartados por estudios teóricos. Por ejemplo, se demostró que varios modelos alternativos de agujeros negros son inestables en una rotación extremadamente rápida, [6] lo que, mediante la conservación del momento angular , sería un escenario físico no inusual para una estrella colapsada (ver púlsar ). Sin embargo, la existencia de un modelo estable de un agujero negro no singular sigue siendo una cuestión abierta.
Métrica de Hayward
La métrica de Hayward es la descripción más simple de un agujero negro que no es singular . La métrica fue escrita por Sean Hayward como el modelo mínimo que es regular, estático, esféricamente simétrico y asintóticamente plano . [7]
Métrica Ayón-Beato-García
El modelo Ayón-Beato-García es el primer agujero negro regular cargado exacto con una fuente. [8] El modelo fue propuesto por Eloy Ayón Beato y Alberto García en 1998 basado en el acoplamiento mínimo entre un modelo electrodinámico no lineal y la relatividad general , considerando un espaciotiempo estático y esféricamente simétrico . Hoy en día, se sabe que el modelo de Ayón-Beato-García puede imitar las propiedades de absorción de la métrica de Reissner-Nordström , desde la perspectiva de la absorción de campos escalares de prueba sin masa . [9]
Referencias
- ^ Zhang, Shuang Nan; Tang, Sumin (6 de julio de 2007). "Ser testigo de la caída de materia en un agujero negro por un observador distante" . Universidad de Tsinghua . Consultado el 3 de noviembre de 2007 .[ enlace muerto permanente ]
- ^ Zhang, Shuang Nan; Liu, Yuan (2008). "Observa cómo la materia cae en un agujero negro". Conf. AIP Proc . 968 : 384–391. arXiv : 0710.2443 . Código bibliográfico : 2008AIPC..968..384Z . doi : 10.1063 / 1.2840436 . S2CID 15169576 .
- ^ Chapline, George (julio de 1998). "El rompecabezas de la información del agujero negro y la evidencia de una constante cosmológica". arXiv : hep-th / 9807175 .
- ^ Vachaspati, Tanmay ; Dejan Stojkovic ; Lawrence M. Krauss (junio de 2007). "Observación de agujeros negros incipientes y el problema de pérdida de información". Phys. Rev. D . 76 (2): 024005. arXiv : gr-qc / 0609024 . Código Bibliográfico : 2007PhRvD..76b4005V . doi : 10.1103 / PhysRevD.76.024005 . S2CID 119333620 .
- ^ Cohetes, oxidado (2007-06-22). "Repensar los agujeros negros" . Ciencia A Gogo . Consultado el 3 de noviembre de 2007 .
- ^ Cardoso, Vitor; Paolo Pani; Mariano Cadoni; Marco Cavaglia (2008). "La inestabilidad de la ergoregión descarta los dobles del agujero negro". Phys. Rev. D . 77 (12): 124044. arXiv : 0709.0532 . Código Bibliográfico : 2008PhRvD..77l4044C . doi : 10.1103 / PhysRevD.77.124044 . S2CID 119119838 .
- ^ Hayward, Sean A. (26 de enero de 2006). "Formación y evaporación de agujeros negros no singulares". Cartas de revisión física . 96 (3): 031103. arXiv : gr-qc / 0506126 . Código Bibliográfico : 2006PhRvL..96c1103H . doi : 10.1103 / PhysRevLett.96.031103 . PMID 16486679 . S2CID 15851759 .
- ^ Ayón-Beato, Eloy; García, Alberto (8 de junio de 1998). "Agujero negro regular en relatividad general acoplado a electrodinámica no lineal". Cartas de revisión física . 80 (23): 5056–5059. arXiv : gr-qc / 9911046 . Código Bibliográfico : 1998PhRvL..80.5056A . doi : 10.1103 / PhysRevLett.80.5056 . PMID 16486679 . S2CID 39766986 .
- ^ Paula, Marco; Leite, Luiz; Crispino, Luís (12 de noviembre de 2020). "Agujeros negros cargados eléctricamente en electrodinámica lineal y no lineal: análisis geodésico y absorción escalar". Physical Review D . 102 (10): 104033. arXiv : 2011.08633 . Código Bibliográfico : 2020PhRvD.102j4033P . doi : 10.1103 / PhysRevD.102.104033 . PMID 16486679 . S2CID 226975771 .
enlaces externos
- Los agujeros negros no existen, informan los físicos de Case
- George Chapline (1998). "El rompecabezas de la información del agujero negro y la evidencia de una constante cosmológica". arXiv : hep-th / 9807175 .
- Abhas Mitra (2005). "Comentarios sobre la propuesta de Dark Energy Stars de Chapline". arXiv : astro-ph / 0504384 .