Los casi-agujeros negros parecen agujeros negros pero que no lo son

Por Francisco R. Villatoro, el 26 marzo, 2009. Categoría(s): Astrofísica • Astronomía • Ciencia • Física • Matemáticas • Noticias • Physics • Relatividad • Science

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Los astrónomos ven agujeros negros por doquier. Objetos pequeños, oscuros y muy pesados. Demasiado pesados para ser otra cosa que no sea un agujero negro. Carlos Barceló, del Instituto Astrofísico de Andalucía, un neozelandés y dos italianos nos proponen otra posibilidad. ¿Podrían existir regiones del espacio que no sean agujeros negros pero que parezcan agujeros negros para un observador lejano? Regiones del espacio sin horizonte de sucesos que para un observador externo le parezca que lo tiene. Su respuesta es sí, pueden existir. Además, sin necesidad de recurrir a teorías esotéricas. Por ahora es sólo un resultado teórico. Pero quien sabe. El artículo técnico es Matt Visser, Carlos Barceló, Stefano Liberati, Sebastiano Sonego, “Small, dark, and heavy: But is it a black hole?,” ArXiv preprint, 9 Feb 2009 (to be published in Proceedings of Science).

Astronomers have certainly observed things that are small, dark, and heavy. But are these objects really black holes in the sense of general relativity? The consensus opinion is simply “yes”, and there is very little “wriggle room”. We discuss an alternative: dark stars and quasi-black holes.

La figura muestra el diagrama de Carter-Penrose estándar para un agujero negro (izquierda) y el correspondiente a un casi-agujero negro (derecha). Se puede observar claramente (derecha) que no hay horizonte de sucesos reduciéndose la singularidad a un sólo punto en el infinito (futuro). La línea continua representa la superficie del objeto que colapsa durante el colapso. La línea punteada representa r = 2M(t), donde M(t) es la masa instantánea del objeto medida desde el infinito futuro (I+). Los detalles matemáticos del artículo no son complicados (para alguien que entienda estas figuras). 

¿Cuándo el colapso de una estrella conduce a un casi-agujero negro? Para ello se requiere que la materia de la superficie de la estrella que colapsa no caiga en caída libre (hipótesis habitual en el colapso) sino que se acelere (y mucho) durante el colapso, especialmente en sus etapas finales. En dicho caso, el resultado final no es un agujero negro, sino una región del espacio que aproxima la geometría del espacio-tiempo alrededor de un agujero negro, incluyendo efectos cuánticos como la radiación de Hawking. De existir, estos casi-agujeros negros serán muy difíciles de distinguir de una agujero negro verdadero. Sin entrar en más detalles os dejo la conclusión final, en inglés, del artículo.

In summary, what our calculation suggests is that it might be possible to have a black hole without having a black hole – a configuration that is a black hole for (almost) all practical purposes, but might be missing the one key ingredient of having a horizon. Deep issues of principle remain, and it will be very interesting to see how the whole area of black hole mimics develops over the next few years.



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