Quiero investigar sobre los agujeros negros. ¿Alguien puede sugerirme algunos temas interesantes sobre los agujeros negros? Cosas Personales

En lo que a mí respecta, hay tres aspectos de los agujeros negros que son particularmente fascinantes y pueden hablarle a la imaginación más que otros:

La paradoja de la información del agujero negro
Anatomía del agujero negro
La relación entre los agujeros negros supermasivos y sus galaxias anfitrionas

Paradoja de información sobre el agujero negro
La paradoja de la información sobre los agujeros negros surgió en 1974, cuando Stephen Hawking aplicó la teoría del campo cuántico a los tiempos espaciales de los agujeros negros y mostró que los agujeros negros irradiarán partículas con un espectro de cuerpo negro (llamado ‘radiación de Hawking’) que hace que el agujero negro se evapore con el tiempo . Dado que un agujero negro se evapora con el tiempo, parece que parte de la información que ingresó se pierde para siempre. La sugerencia es que la información perdida dentro de un agujero negro es destruida por la singularidad. Esto es problemático, ya que viola la ley de conservación de la información; la información es y siempre debe ser preservada.

Para explicar esta aparente violación de la ley de conservación de la información, se han propuesto varias soluciones a la paradoja de la información, pero hasta ahora ninguna de estas soluciones dio como resultado una conclusión satisfactoria. Aquí están las soluciones propuestas hasta ahora:

1993 – El principio holográfico – Gerard ‘t Hooft, Leonard Susskind
2002 – El fuzzball – Samir D. Mathur, Oleg Lunin
2012 – El cortafuegos – A. Almheiri, D. Marolf, J. Polchinski, J. Sully (AMPS)
2015 – El muro de ladrillo – Gerard ‘t Hooft

Anatomía del agujero negro
Este es un aspecto bastante general y también constituye la paradoja de la información sobre los agujeros negros, pero lo que entiendo aquí es la naturaleza muy extraña de los diferentes componentes de un agujero negro. Por ejemplo, ¿qué es una singularidad? ¿Se detiene el tiempo dentro de un agujero negro? ¿Dónde se encuentra realmente la masa que constituye un agujero negro? ¿Cómo es que los agujeros negros no son necesariamente ultradensos a pesar de que los agujeros negros se describen como objetos que contienen una cantidad asombrosa de masa en volumen cero? La dinámica interna del agujero negro es muy extraña. Incluso preguntar qué es un agujero negro en primer lugar puede conducir a consideraciones profundas. ¿Sabía, por ejemplo, que históricamente ha habido muchos “agujeros negros” diferentes? Se describen más apropiadamente como ‘objetos del cuerpo oscuro’. Aquí están los que pude encontrar:

1783 – Estrella oscura – John Michell
1796 – Estrella oscura – Pierre-Simon Laplace
1783/17961 – Michell – Laplace Dark Body – John Michell, Pierre-Simon Laplace
1916 – Agujero negro de Schwarzschild – Karl Schwarzschild
1916/1918 – Reissner – Nordström agujero negro – Hans Reissner, Gunnar Nordström
1963 – Agujero negro de Kerr – Roy Kerr
1963 – Agujero negro de Kerr – Newman – Roy Kerr, Ted Newman
1998 – ECO – Abhas Mitra
2003 – MECO – Darryl Leiter, Stanley Robertson
2004 – Gravastar – Pawel Mazur, Emil Mottola
2005 – Estrella de la energía oscura – George Chapline
2009 – Estrella negra – Carlos Barceló, Stefano Liberati, Sebastiano Sonego, Matt Visser

Los únicos de estos que (a menudo) se mencionan en los medios son los siguientes:

Agujero negro de Schwarzschild : un agujero negro que no tiene carga eléctrica ni momento angular. Este es un agujero negro al vacío.
Reissner – Nordstrom agujero negro – Un agujero negro con masa y carga eléctrica, pero sin giro. Un agujero negro Reissner – Nordstrom tiene dos horizontes de eventos separados; cuanto más carga carga el agujero negro, más cercanos están sus horizontes de eventos. Es muy probable que este agujero negro sea solo teórico.
Agujero negro de Kerr : un agujero negro que no tiene carga eléctrica pero tiene un momento angular. Este es un agujero negro al vacío.
Agujero negro de Kerr-Newman: un agujero negro con carga eléctrica y momento angular. Estos agujeros negros no existen; La solución métrica Kerr-Newman ha sido principalmente de interés teórico y matemático.

También es interesante que los agujeros negros giratorios (agujeros negros Kerr y Kerr-Newman) tienen singularidades de anillo en lugar de singularidades convencionales. Esto también parece tener implicaciones importantes para los procesos de mecánica cuántica dentro del agujero negro, así como para el flujo del tiempo dentro. También es interesante que solo los agujeros negros giratorios presentan un área alrededor del agujero negro donde los fotones pueden permanecer en órbitas estables, llamada ergosfera . Vea la imagen que creé a continuación:

Dinámica galáctica del agujero negro
Lo que también es fascinante es la funcionalidad de los agujeros negros supermasivos. Se ha encontrado que las grandes galaxias tienden a formarse donde se conectan los zarcillos de la red de materia oscura, y en el centro de cada galaxia se encuentra un agujero negro supermasivo. Existen relaciones muy importantes entre los agujeros negros supermasivos y sus galaxias anfitrionas que apuntan a que los agujeros negros son esenciales para las formaciones galácticas. El agujero negro supermasivo generalmente constituye el 0,1–0,2% de la masa total de una galaxia, aunque el efecto del agujero negro supermasivo en su galaxia anfitriona es profundo.

Se ha descubierto que los agujeros negros supermasivos son bastante esenciales para la regulación del crecimiento de estrellas en toda la galaxia. La imagen de arriba muestra la representación de un artista de un agujero negro supermasivo que interactúa con el gas en el halo de la galaxia para crear un ciclo autorregulador. En este ciclo, los chorros que salen disparados del centro de la galaxia (llamado ‘cuásar’) calientan un halo de gas circundante, controlando la velocidad a la que el gas se enfría y cae en la galaxia para formar nuevas estrellas. Para obtener más información, lea el siguiente artículo: http://www.astronomy.com/news/20…

Creo que la medida en que los agujeros negros supermasivos tienen una relación profunda con su galaxia anfitriona es bastante profunda, y las consideraciones con respecto a este tema en particular tienden a ser impresionantes.