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Agujero negro extremo

En física teórica , un agujero negro extremal es un agujero negro con la mínima masa posible que es compatible con su carga y momento angular . [1]

El concepto de agujero negro extremo es teórico y hasta el momento no se ha observado ninguno en la naturaleza. Sin embargo, muchas teorías se basan en su existencia.

En las teorías supersimétricas , los agujeros negros extremos suelen ser supersimétricos: son invariantes bajo varias supercargas . Esto es una consecuencia del límite BPS . Estos agujeros negros son estables y no emiten radiación de Hawking . Su entropía de agujero negro [2] se puede calcular en la teoría de cuerdas .

Sean Carroll ha sugerido que la entropía de un agujero negro extremo es igual a cero. Carroll explica la falta de entropía creando una dimensión separada en la que el agujero negro puede existir. [3]

La radiación de Hawking de los agujeros negros extremos se considera no térmica (no distribuida según Planck), sin temperatura asociada. [4]

El hipotético electrón del agujero negro es superextremo (tiene más carga y momento angular de lo que un agujero negro de su masa "debería" tener).

La tercera ley de la termodinámica de los agujeros negros no debería permitir la existencia de un agujero negro tan extremo y en 1986 Werner Israel publicó una prueba [ 5 ] . Sin embargo, un trabajo reciente en un par de preimpresiones afirma que contiene un error y, por lo tanto, los agujeros negros extremos son realmente posibles. [6] [7] [8] La tercera ley de la termodinámica para los agujeros negros siempre ha sido controvertida .

Véase también

Notas

  1. ^ Kallosh, Renata ; Linde, Andrei ; Ortín, Tomás; Peet, Amanda; Van Proeyen, Antoine (1 de diciembre de 1992). "Supersimetría como censor cósmico". Physical Review D . 46 (12): 5278–5302. arXiv : hep-th/9205027 . Código Bibliográfico :1992PhRvD..46.5278K. doi :10.1103/PhysRevD.46.5278. PMID  10014916. S2CID  15736500.
  2. ^ Bekenstein, Jacob D. (1973). "Agujeros negros y entropía". Phys. Rev. D . 7 (8): 2333–2346. Código Bibliográfico :1973PhRvD...7.2333B. doi :10.1103/PhysRevD.7.2333. S2CID  122636624.
  3. ^ Carroll, Sean M. ; Johnson, Matthew C.; Randall, Lisa (2009). "Límites extremos y entropía de agujeros negros". Journal of High Energy Physics . 2009 (11): 109. arXiv : 0901.0931 . Bibcode :2009JHEP...11..109C. doi :10.1088/1126-6708/2009/11/109. S2CID  73604121.
  4. ^ Good, Michael (2020). "Radiación de Hawking extrema". Physical Review D . 101 (104050): 104050. arXiv : 2003.07016 . Código Bibliográfico :2020PhRvD.101j4050G. doi :10.1103/PhysRevD.101.104050. S2CID  212725670.
  5. ^ Israel, W. (28 de julio de 1986). "Tercera ley de la dinámica de los agujeros negros: una formulación y una prueba". Physical Review Letters . 57 (4): 397–399. doi :10.1103/PhysRevLett.57.397. ISSN  0031-9007. PMID  10034049.
  6. ^ Kehle, Christoph; Unger, Ryan (17 de abril de 2023). "Adhesión del horizonte de sucesos y formación de agujeros negros en el vacío: el caso de rotación muy lenta". arXiv : 2304.08455 [gr-qc].
  7. ^ Kehle, Christoph; Unger, Ryan (15 de febrero de 2024). "La formación de agujeros negros extremos como fenómeno crítico". arXiv : 2402.10190 [gr-qc].
  8. ^ "Los matemáticos demuestran que Hawking se equivoca sobre los agujeros negros 'extremos'". Quanta Magazine . 2024-08-21 . Consultado el 2024-08-27 .

Enlaces externos