• Dudas sobre agujeros negros.

    Posted by VW48 on 10 de julio de 2022 a 12:27 pm

    Hola, es la primera vez que escribo a un foro de amautas y espero resolver algunas dudas que me surgen. Desde luego que no soy ningún experto en la materia, pero como me gustan muchos de los temas que se tratan en los cursos, decidí suscribirme. Hoy haré algunas preguntas sobre el curso de agujeros negros, y quizá en otros días haga más sobre éste u otros temas. Muchas gracias de antemano a quien o quienes me puedan responder.

    1. ¿Por qué hay densidad en agujeros negros si no hay materia en ellos?. Según creo entender, la densidad sería como de juntas están las partículas (de moléculas para abajo). Entonces en los agujeros negros, y suponiendo yo que se trata del horizonte de sucesos, ¿Se trataría de la densidad de las partículas virtuales del vacío?

    2. ¿Qué diferencia hay entre la esfera de fotones y el horizonte de sucesos si en ambos la luz no puede escapar?

    3. El efecto de arrastre o lense-Thirring aparte de los agujeros negros ¿se da en otros objetos muy masivos como estrellas de neutrones y en otros sería despreciable?. Ejemplo Venus orbita al contrario que los demás planetas del Sistema Solar.

    4. ¿Qué significa que en la ergosfera nada puede estar quieto y sin embargo se puede entrar y salir? ¿ Sería algo así como en el hipotético caso de un cohete que estuviera dentro sólo podría frenar hasta cierto punto?. ¿El espaciotiempo estaría girando en dicha ergosfera?

    • Esta conversación fue modificada Hace 1 mes, 1 semana por  VW48.
    IvanMarti respondió Hace 2 semanas, 3 días 2 Miembros · 1 Respuesta
  • 1 Respuesta
  • IvanMarti

    Miembro
    29 de julio de 2022 a 9:20 pm

    ¡Hola!

    ¡Unas preguntas muy buenas! Voy a tratar de responderlas (espero no dejarte con más dudas XD ).

    1.- Cuando hablamos de densidad en agujeros negros, estamos jugando un poco con el lenguaje. De hecho, la métrica de Schwarzschild y de Kerr son soluciones de *vacío* en la Relatividad General, por lo que no hay materia más allá del horizonte de sucesos. La “materia” (si es que aún podemos llamarla así) estaría toda condensada en la singularidad central (la singularidad física). Así pues, hay que llevar cuidado cuando hablamos de “densidad” en agujeros negros. La interpretación correcta de esta densidad es que la métrica *exterior* al horizonte de sucesos de un agujero negro es la misma si se sustituye el agujero por una esfera de radio igual al de Schwarzschild y densidad (uniforme) igual a la que heos definido para el agujero negro.

    2.- En la esfera de fotones, la luz que no puede escapar es la que está describiendo órbitas circulares. No obstante, en el horizonte de sucesos (donde la gravedad es mucho más extrema) es la luz que se desplaza radialmente (o sea, en dirección directamente hacia fuera) la que no puede escapar. Si un rayo de luz fuera emitido hacia fuera desde la esfera de fotones, podría escapar de allí sin problemas.

    3.- Ese efecto se da en cualquier cuerpo masivo que esté en rotación sobre su propio eje. No hace falta que sea un agujero negro (aunque es en estos donde el efecto se da “en toda su gloria”). Respecto al tema de Venus, su órbita va en el mismo sentido que los demás planetas. Lo que se da “al revés” es su movimiento de rotación sobre su propio eje. Según tengo entendido, la causa de esta rotación es un efecto de resonancia con su órbita elíptica, debido a las fuerzas de marea del Sol (aunque de esto último no estoy 100% seguro).

    4.- En la ergosfera, el espacio gira a velocidad superlumínica, visto desde la lejanía. Eso implica que todos los observadores que se encuentren en su interior están obligados a orbitar en el mismo sentido, “siguiendo el espacio”. Todas las trayectorias de “tipo tiempo” (o sea, las únicas que pueden ser seguidas por observadores) están orbitando al agujero negro en la ergosfera. Pero nada de esto impide que un observador pueda entrar y salir de allí.

    Espero haber ayudado a esclarecer las dudas.

    ¡Un saludo!

    Iván¡

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