Wie entstehen stellare Schwarze Löcher? [Duplikat]

Dies ist eine Art Fortsetzung meiner vorherigen Phys.SE-Frage. Kann jemals etwas (wieder) durch den Ereignishorizont fallen? das scheint festgestellt zu haben, dass für einen außenstehenden Beobachter niemals Dinge in das Schwarze Loch fallen. Beachten Sie, dass dies nicht bedeutet, dass ein externer Beobachter niemals etwas in ein Schwarzes Loch fallen sieht (wie beim Empfang des optischen Signals), sondern es ist stattdessen eine stärkere Aussage: Egal wie lange ein externer Beobachter darauf wartet, dass etwas in ein Schwarzes Loch fällt Schwarzes Loch, wird es immer einen Schnittpunkt zwischen seinem eigenen zukünftigen Lichtkegel und dem Lichtkegel des einfallenden Objekts außerhalb des Ereignishorizonts geben. Das meine ich mit "Dinge fallen nie in das Schwarze Loch".

Nehmen Sie ein Anfangsuniversum ohne Schwarze Löcher (stellar oder primordial) an und hat daher keine Ereignishorizonte. Gibt es eine Lösung für GR-Gleichungen, die zeigt, dass der Lichtkegel jeder Masse unweigerlich eine Singularität erreicht, die sich niemals mit dem Lichtkegel eines Beobachters außerhalb des Möchtegern-Schwarzen Lochs schneidet? Für mein Verständnis beschreibt die Schwazschild-Metrik ein ewiges, statisches, schwarzes Loch, also suche ich hier nach etwas anderem.

Bitte beachten Sie, dass ich versucht habe, viel spezifischer zu sein als die anderen Fragen zur Entstehung von Schwarzen Löchern, da die Antworten, die besagen, dass fallende Beobachter die Singularität in einer begrenzten Menge an Eigenzeit erreichen würden, mir nicht wirklich helfen, das Phänomen von einem zu verstehen Außenperspektive.

Gute Frage. Sie könnten einige triviale Antworten bekommen, und einige großartige. Ich habe keine Antwort, aber eine Denkweise. Genau wie die beiden Schwarzen Löcher, die 2015 beim Verschmelzen beobachtet wurden (wir haben sie „gesehen“, und es hat nicht unendlich lange gedauert), bilden sich andere Schwarze Löcher in einer angemessenen Zeit, selbst für einen Beobachter im Unendlichen. Die einfallende Materie kommt nahe genug an den Horizont heran, vielleicht innerhalb weniger Compton-Wellenlängen oder weniger, dass Sie für alle praktischen Zwecke davon ausgehen können, dass sie absorbiert wurden. Sie können sie (mit Ausnahme von Quantenentfernungen) so behandeln, als würden sie den Horizont bilden
Was ich also wissen möchte, ist, ob die astronomischen Objekte, die wir als Schwarze Löcher sehen, wirklich die Schwarzen Löcher in der Lösung der GR-Gleichungen sind, oder ob das eine nur eine wirklich gute Annäherung an das andere ist. Wenn das astronomische Schwarze Loch nur ein sehr schweres kompaktes Objekt ist, das die Zeit asymptotisch zum Stillstand verzerrt, aber nie wirklich einen Ereignishorizont bildet, dann ist es für alle externen praktischen Zwecke ein Schwarzes Loch, das es jedoch schafft, alle Schwarschild-Lösungen zu vermeiden Singularitäten und Skurrilitäten.
Ich bin mir ziemlich sicher, dass man aus einem kugelsymmetrischen Kollaps eines Sterns ein Schwarzschild-Schwarzes Loch bilden kann, obwohl man sagen kann, dass ein solcher Prozess auch unphysikalisch ist.
Der Lichtkegel eines Partikels ist auf dem Partikel klar definiert. Im Allgemeinen bewegt sich ein Teilchen in der Raumzeit. Wenn Sie sagen, dass „ein Lichtkegel von beliebiger Masse unweigerlich eine Singularität erreicht“, meinen Sie „jede Menge von Masse wird unweigerlich eine Singularität erreichen“?
@John Ich meinte so etwas wie "Kein Teil des Lichtkegels schneidet die Singularität in einem Penrose-Diagramm nicht". Aber ich denke, es läuft darauf hinaus, dass "jede Menge an Masse unweigerlich eine Singularität erreicht".
Physiker können keine Puristen sein. Ja, man kann astronomische Schwarze Löcher als solche behandeln. Was in der Nähe (Quantennähe) des Horizonts passiert, wissen wir noch nicht, aber es gibt wahrscheinlich einen Quantengravitationseffekt, auch wenn es so aussieht, als wäre er weit von der Planck-Skala entfernt. Ähnlich innerhalb des Horizonts und sicherlich, wenn man sich der klassischen Singularität nähert. Es ist alles physisch, wir wissen nur noch nicht alles. Aber wir sehen viele astronomische Schwarze Löcher. Im Bezugssystem des hineinfallenden Objekts fallen sie in die Singularität, und zwar schnell. Das Elektron hatte eine EM-Singularität, aber jetzt wissen wir, wie man renormiert.

Antworten (1)

Ich kann nicht behaupten, dass ich eine Antwort habe, aber ich werde versuchen, einige Punkte zu klären.

Wenn Sie von Anfang an keine Schwarzen Löcher haben, ist es nicht notwendig, dass Sie ein Schwarzes Loch bilden. Daher ist eine schnelle Antwort nein - wenn es zu Beginn keine Singularitäten gibt und anschließend keine Singularitäten gebildet werden, dann wird offensichtlich nichts jemals eine Singularität treffen.

Wenn Sie jedoch Schwarzschild nehmen und etwas Masse in Schwarzschild ruhen lassen, werden sie definitiv in das Schwarze Loch fallen und die Singularität treffen. Wie Sie betonten, würde ein außenstehender Beobachter das nicht sehen. Ich persönlich denke, es wäre sehr seltsam, nur zu sehen, wie ein Objekt verschwindet. Das Bild von „Dinge fallen nie in das schwarze Loch“ ist viel natürlicher.

Möglicherweise suchen Sie nach einer nackten Singularität (ohne Ereignishorizont). Es wird angenommen, dass eine nackte Singularität generisch nicht existiert und mit der schwachen kosmischen Zensurvermutung verwandt ist. Sie können sicherlich mathematisch auf Raumzeiten kommen, die nackte Singularitäten enthalten. In diesen Fällen kann es wahr sein, dass Dinge einfach verschwinden können.

"dann wird offensichtlich nichts jemals eine Singularität treffen" Nun, deshalb habe ich es so formuliert, weil ich wissen wollte, ob sich ein Schwarzes Loch bilden könnte. "Ich denke, es wäre sehr seltsam, nur ein Objekt verschwinden zu sehen." Genau das passiert, sogar in astronomischen Schwarzen Löchern (die durch GM-Lösungen für Schwarze Löcher tatsächlich nur angenähert werden könnten), weil ihr Licht ziemlich schnell in Vergessenheit rotverschoben wird.
Schließlich wird ein Objekt nicht „definitiv in das Schwarze Loch fallen und die Singularität treffen“ von einem äußeren Bezugsrahmen, sondern nur von einem Bezugsrahmen, der schließlich den Ereignishorizont kreuzt. Ich glaube, ich war nicht klar genug, als ich meine Definition von "nie fallend" in Bezug auf Lichtkegel gab. Mein „nie“ gab es in einem Bezugsrahmen im Außenuniversum. Dort reicht keine endliche Zeit aus, damit das Objekt definitiv überquert wird (siehe die Frage, die ich verlinkt habe).
Ich glaube, Sie interpretieren falsch, was ich meinte – ich meinte, wenn etwas in die BH fällt, wäre es seltsam zu sehen, wie es einfach verschwindet, wenn Sie sehen, dass es den Ereignishorizont überquert! Was wir wissen, ist, dass das Objekt aus unserer Perspektive unendlich lange braucht, um den Ereignishorizont zu überschreiten. Ich verstehe auch nicht, warum Sie sich darüber aufregen, ob es aus der Sicht eines Außenstehenden kreuzt. Verwenden Sie einfach die richtige Zeit des einfallenden Objekts zum Parametrisieren und Sie werden feststellen, dass es den Ereignishorizont überquert, als wäre es nicht da. Wie ich bereits erwähnt habe, gilt das Fehlen eines Ereignishorizonts als instabil.
Zu Ihrer ersten Frage: Schwarze Löcher könnten durchaus entstehen, auch wenn Sie ohne Schwarze Löcher angefangen haben, zB durch den Kollaps von Sternen. Und für astronomische Schwarze Löcher: Sie sehen sie nicht verschwinden. Niemand hat das Verschwinden eines Sterns zu einem Schwarzen Loch erlebt.
Ich habe nicht behauptet, dass schwarze Löcher verschwinden, Sie haben mich falsch interpretiert. Was verschwindet, ist das fallende Objekt, da jegliches Licht, das das Objekt möglicherweise aussendet, zu nicht nachweisbaren Wellenlängen rotverschoben wird. Ein fallendes Objekt scheint also für einen externen Beobachter tatsächlich zu verschwinden, da sein Licht nicht mehr wahrnehmbar ist. Kein Auge oder Teleskop kann ein Objekt sehen, das nahe genug an einem Schwarzen Loch ist.
Einverstanden, aber dieses Verschwinden wird unendlich lange dauern. Als ich sagte, verschwinden, meinte ich es im üblichen Sinne. Ich habe versucht zu veranschaulichen, dass ein äußerer Beobachter, wenn er sieht, wie das einfallende Objekt das EH passiert und in die Singularität fällt, im Grunde sieht, wie das einfallende Objekt plötzlich verschwindet.
Wie entstehen stellare Schwarze Löcher? [Duplikat]
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