¿Los agujeros negros tienen energía?

Entonces, los agujeros negros son creados por ciertas estrellas moribundas y cuando la estrella se queda sin energía nuclear, la gravedad gana y la estrella implosiona. La masa de una estrella entera se derrumba en un volumen de espacio cada vez más pequeño. ¿Qué crea un agujero negro? Entonces, mi pregunta es: ¿los agujeros negros realmente tienen energía para crear ese tipo de vacío para absorber la luz?

Si un agujero negro fue creado por una gran estrella que se queda sin combustible y luego se derrumba sobre sí mismo, ¿tendría el agujero negro energía? De ser así, ¿de dónde vendría, o es como el vacío en el espacio sin energía? ¿todos?

(Corríjame si dije algo incorrecto sobre los agujeros negros, ya que soy muy joven y todavía no entiendo el concepto).

Un agujero negro aislado es una solución de vacío de relatividad general, por lo que, en un sentido muy directo, no contiene energía en ningún lugar del espacio-tiempo. Pero tal vez de forma algo contraintuitiva, eso no implica que tal agujero negro no tenga energía.

Definir la cantidad total de energía suele ser muy problemático en la relatividad general, pero en algunos casos especiales es posible. En particular, las soluciones habituales de agujeros negros son asintóticamente planas, es decir, el espacio-tiempo es solo el Minkowski plano habitual cuando está lejos del agujero negro.

Aquí (o en general, cuando tenemos una forma asintótica prescrita del espacio-tiempo), podemos calcular la energía-momento total, midiendo esencialmente el campo gravitacional del agujero negro en el infinito. La energía solo será un componente de la energía-momento.

En realidad, hay dos tipos diferentes de 'infinito' relevantes aquí: infinito espacial e infinito nulo (similar a la luz), dependiendo de si estamos 'muy lejos' del agujero negro en una dirección similar a una luz espacial. También hay un infinito temporal, pero eso solo corresponde a esperar un tiempo arbitrariamente largo, por lo que no es relevante aquí. Los dos infinitos diferentes engendran diferentes definiciones de energía-momento, dando la energía ADM y la energía Bondi , respectivamente. En el vacío, la diferencia intuitiva entre los dos es que la energía de Bondi excluye las ondas gravitacionales.

Entonces, la respuesta corta es 'sí', con la advertencia de que en una situación más complicada, donde no podemos atribuir todo al agujero negro en sí, la respuesta a la cantidad de energía que se debe al agujero negro puede ser ambigua o enferma. definido.

$m^2 = E^2-p^2$

En el espacio exterior, un vacío no es lo que absorbe la materia de un agujero negro. Ese puede ser el caso de su aspiradora doméstica, pero en todas partes del espacio exterior es esencialmente una aspiradora. En cambio, es la poderosa atracción gravitacional del agujero negro.

Sin embargo, el agujero negro puede tener energía. Un tipo que viene a la mente es la energía cinética angular . Esta es la energía que tiene un objeto giratorio, en este caso, un agujero negro giratorio (ver también agujero negro Kerr y agujero negro Kerr-Newman ). Los agujeros negros también pueden tener energía cinética traslacional : la energía de un objeto en movimiento. Además, los agujeros negros tienen energía potencial gravitacional (energía potencial debido a la gravedad) y los agujeros negros con carga eléctrica pueden tener energía potencial eléctrica.

Entonces los agujeros negros tienen energía, aunque quizás no en la forma que pensabas.

¡Sigue haciendo buenas preguntas!

Espero que esto ayude.

La única forma en que podemos detectar los agujeros negros es a través del efecto que su masa gravitante tiene en los objetos fuera del horizonte de eventos. Estos objetos pueden obtener energía del agujero negro, ya que caen en el pozo potencial, se calientan e irradian (a menudo en la región de rayos X del espectro). Entonces los agujeros negros tienen energía gravitacional de su masa. Un agujero negro también podría tener carga, pero esto es raro en el universo que es en gran parte neutral. Muchos agujeros negros probablemente rotan, y estos también tienen energía rotacional.

http://curious.astro.cornell.edu/disclaimer/86-the-universe/black-holes-and-quasars/general-questions/436-what-type-of-energy-does-a-black-hole- tener intermedio

El principio de conservación de la energía nos dice que la cantidad de energía en el universo es constante. Por lo tanto, podemos concluir que la energía que una vez formó una estrella que se convirtió en un agujero negro no puede ser destruida. Entonces sí, de acuerdo con el principio de conservación de la energía, un agujero negro contiene energía.