Könnte dunkle Energie ein großes schwarzes Loch weniger schwarz machen?

Die Situation, die Sie beschreiben, ist einem Schwarzschild-de-Sitter-Universum sehr ähnlich (aber nicht genau so). Das ist eine Raumzeit, die flach, unendlich groß ist, sich mit einer kosmologischen Konstante ausdehnt und einen massiven Körper (wie ein Schwarzes Loch) enthält. Die Metrik für eine solche Raumzeit ist:

$$ds^2=-\left(1-\frac{2GM}{r}-\frac{\Lambda}{3}r^2\right)dt^2+\left(1-\frac{2GM}{r}-\frac{\Lambda}{3}r^2\right)^{-1}dr^2+r^2d\Omega_2^2$$ Wo $\Lambda$ist die kosmologische Konstante und $M$ist die Masse des Schwarzen Lochs. Dies unterscheidet sich von unserem Universum, da es keinen zeitabhängigen Skalierungsfaktor für die räumlichen Terme enthält. Allerdings würde das nur beschleunigen, was ich gleich beschreiben werde. Für solche Raumzeiten soll ein Ereignishorizont dort existieren, wo die Terme davor liegen $dt^2$Und $dr^2$verschwinden.

Für ein kleines Schwarzes Loch$GM\ll\frac{1}{\sqrt\Lambda}$, können Sie sehen, dass es Ereignishorizonte bei geben würde$r=2GM$und bei$r=\sqrt{\frac{3}{\Lambda}}$. Der Horizont bei$2GM$ist der Horizont des Schwarzen Lochs und der andere Horizont ist auf die Ausdehnung des Weltraums zurückzuführen, die die Lichtgeschwindigkeit überschreitet. Allerdings, und das ist der Teil, der Sie interessieren wird, nähern sich die beiden Horizonte einander an, wenn die Größe des Schwarzen Lochs zunimmt. Wir können das für große Werte von sehen$GM$Es gibt keine wirklichen Lösungen, also bilden sich keine Horizonte. Um es noch einmal zu sagen: Ein ausreichend massives Schwarzes Loch in einem expandierenden Universum könnte keinen Ereignishorizont bilden . Die Singularität würde jedoch immer noch bestehen und die Raumzeit wäre stark gekrümmt.

Da unser Universum einen zeitabhängigen Skalierungsfaktor hat und wir eine beschleunigte Expansion erfahren (etwas, das in einem Modell eines flachen Universums mit dunkler Energie als konstanter Energiedichte unvermeidlich ist), würde dieser Effekt die erforderliche Masse effektiv auf verringern verhindern, dass ein Schwarzes Loch einen Ereignishorizont hat. Abgesehen davon gibt es kein schwarzes Loch im beobachtbaren Universum, das unter diesen Effekt fallen könnte. Damit die Ausdehnung des Weltraums den Ereignishorizont entfernen könnte, müsste das Schwarze Loch in der Größenordnung des sichtbaren Universums liegen. Keine besonders lebenswerte Situation.