Agujero negro de schwarzschild

Agujero negro de schwarzschild

Singularidad del agujero negro

Radio del horizonte de sucesos de un agujero negro de SchwarzschildEl radio de Schwarzschild (a veces denominado históricamente radio gravitatorio) es un parámetro físico de la solución de Schwarzschild de las ecuaciones de campo de Einstein que corresponde al radio que define el horizonte de sucesos de un agujero negro de Schwarzschild. Es un radio característico asociado a cualquier cantidad de masa. El radio de Schwarzschild debe su nombre al astrónomo alemán Karl Schwarzschild, que calculó esta solución exacta para la teoría de la relatividad general en 1916.

donde G es la constante gravitacional, M es la masa del objeto y c es la velocidad de la luz.[1] En unidades naturales, la constante gravitacional y la velocidad de la luz se toman como la unidad, por lo que el radio de Schwarzschild es

Esta expresión se había calculado anteriormente, utilizando la mecánica newtoniana, como el radio de un cuerpo esféricamente simétrico en el que la velocidad de escape era igual a la velocidad de la luz. Había sido identificada en el siglo XVIII por John Michell[6] y Pierre-Simon Laplace[7].

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La estructura básica de un agujero negro consiste en una singularidad oculta por un horizonte de sucesos. Dentro del horizonte de sucesos, la velocidad de escape ( vesc ) supera la velocidad de la luz ( c ) y un objeto queda atrapado para siempre. Fuera del horizonte de sucesos, vesc < c y el objeto puede escapar.

La existencia de estos objetos se sugirió por primera vez a finales del siglo XVIII. Sin embargo, fue Karl Schwarzschild (1873-1916), un astrónomo alemán, quien básicamente desarrolló la idea moderna de un agujero negro. Utilizando la teoría de la relatividad general de Einstein, Schwarzschild descubrió que la materia comprimida hasta un punto (lo que ahora se conoce como singularidad) quedaría encerrada en una región esférica del espacio de la que nada podría escapar. El límite de esta región se denomina horizonte de sucesos, nombre que significa que es imposible observar cualquier suceso que tenga lugar en su interior (ya que la información no puede salir).

Para un agujero negro no giratorio, el radio del horizonte de sucesos se conoce como radio de Schwarzschild, y marca el punto en el que la velocidad de escape del agujero negro es igual a la velocidad de la luz. En teoría, cualquier masa puede comprimirse lo suficiente como para formar un agujero negro. El único requisito es que su tamaño físico sea inferior al radio de Schwarzschild. Por ejemplo, nuestro Sol se convertiría en un agujero negro si su masa estuviera contenida en una esfera de unos 2,5 km de diámetro.

Radio de schwarzschild

Agujero negro de PerseoUna vista de la región central del cúmulo de galaxias de Perseo, uno de los objetos más masivos del universo, muestra los efectos que puede tener un agujero negro relativamente pequeño pero supermasivo a millones de kilómetros de su núcleo. Los astrónomos que estudian esta foto, tomada por el Observatorio de Rayos X Chandra, determinaron que las ondas sonoras emitidas por la ventilación explosiva alrededor del agujero negro están calentando la zona circundante e inhibiendo el crecimiento estelar a unos 300.000 años luz de distancia. «En términos relativos, es como si una fuente de calor del tamaño de una uña afectara al comportamiento de una región del tamaño de la Tierra», dijo Andrew Fabian, de la Universidad de Cambridge.

¿cuál es la diferencia entre un agujero negro de schwarzschild y un agujero negro de kerr?

Más concretamente, la solución de Schwarzschild es toda una familia de soluciones: Las fórmulas de Schwarzschild contienen un parámetro libre m que corresponde a la masa del agujero negro. A cada valor concreto de m corresponde una solución específica de las ecuaciones de Einstein, un espaciotiempo que contiene un agujero negro esféricamente simétrico de masa m.

La solución de Schwarzschild tiene una importancia práctica, ya que las regiones periféricas del universo modelo correspondiente describen la distorsión del espaciotiempo alrededor de todo tipo de objetos que son esféricamente simétricos, o casi, como el sol o la tierra (véase el teorema de Birkhoff).

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