Pode existir um buraco negro?

Em 1939, Robert Oppenheimer e outros concluíram que certas estrelas de nêutrons poderiam colapsar em buracos negros e nenhuma lei da física conhecida interviria. Até onde eu sei, não há dados observacionais que mostrem que existe um horizonte de eventos de um buraco negro.

Supondo que exista um buraco negro com um horizonte de eventos, todos os tipos de matemática que explicam o que é observado externamente se aproximam do horizonte de eventos. Pode-se explicar o que um observador infalível vê ao se aproximar do horizonte de eventos. No entanto, o que acontece quando um observador infalor passa pelo horizonte de eventos, o resultado é um absurdo matemático, pois o observador observaria o universo fora do horizonte de eventos além do "fim dos tempos".

Parece que atravessar um horizonte de eventos é matematicamente absurdo como um objeto com massa diferente de zero atingindo e superando a velocidade da luz, pois exigiria mais do que uma quantidade infinita de energia neste último, ou mais que um tempo infinito no ex.

Assim, um horizonte de eventos pode mesmo "existir" em primeiro lugar, se "existente" significa dentro dos limites de qualquer momento após o big bang e antes de uma quantidade infinita de tempo a partir de qualquer ponto do universo.

Parece que a existência de buracos negros parece ser bem aceita, por mais rápido que o curso da luz não estar sob o entendimento atual da física da relatividade.

Não é evidência de que ambos os buracos negros e seus horizontes de eventos existe.

$>3M_{\odot}$$>5M_{\odot}$

$4.4\times10^{6}M_{\odot}$

A evidência para horizontes de eventos é mais circunstancial, mas não ausente. De qualquer forma, a ausência de evidência não seria evidência de ausência - é difícil provar horizontes de eventos; eles são pequenos e distantes, com assinaturas observacionais indescritíveis. A falta de um horizonte de eventos só poderia ser acomodada inventando algo ainda mais bizarro que um buraco negro.

O argumento mais convincente para um horizonte de eventos é encontrado em fontes que se acumulam em seu entorno, seja em um sistema binário ou no centro de galáxias (ver Narayan & McClintock 2008; leia particularmente a seção 4) . Em algumas circunstâncias, o fluxo de acréscimo pode se tornar radiativamente ineficiente (escuro), caso em que se espera que, se o fluxo de acréscimo atingir uma "superfície", ele irradie sua energia cinética fortemente à medida que se aquece no impacto. Por outro lado, um horizonte de eventos de buracos negros pode engolir tais fluxos sem deixar rasto. A previsão é de que, em seus estados baixos, os transitórios transitórios dos buracos negros serão muito menos luminosos do que seus pares de nêutrons, e é isso que é encontrado (por um fator de 100).

Outra evidência é que os binários quiescentes de estrelas de nêutrons mostram emissão térmica quente, presumidamente a partir da superfície da estrela de nêutrons. Nada foi visto nos binários do buraco negro. Explosões de raios X do tipo I são vistas em binários de estrelas de nêutrons, causadas por um acúmulo de matéria e subsequente ignição nuclear em sua superfície. Os candidatos a buracos negros não mostram essas explosões. A taxa de acúmulo no buraco negro supermassivo no centro da galáxia deve produzir radiação térmica em qualquer "superfície" que seja bastante visível na parte infravermelha do espectro. Nenhuma detecção foi feita.

Todas essas observações são melhor explicadas se o buraco negro não tiver superfície e puder simplesmente fazer a energia acumulada "desaparecer" dentro de seu horizonte de eventos. Narayan & McClintock concluem que essas linhas de evidência são "impermeáveis ​​a contra-argumentos que invocam forte gravidade ou estrelas exóticas".

Desde que essa pergunta foi feita, observamos a sombra de um buraco negro e seu disco de acreção , e ele se comporta da maneira que nossos modelos previram .

Como tal, parece que os buracos negros e seus horizontes de eventos existem.