Aquí hay un escenario que enfrentaremos a muchos de nosotros en el futuro lejano. Estás atravesando el cosmos casi a la velocidad de la luz en tu nave espacial cuando das un giro equivocado y pasas al horizonte de eventos de un agujero negro. Dado que nada, ni siquiera la luz puede escapar del tirón de un agujero negro una vez que pasa al horizonte de eventos, ¿qué puede hacer para maximizar su existencia antes de unirse a la singularidad como una mancha de partículas?
Los físicos solían pensar que los agujeros negros eran como arenas movedizas en esta situación. Una vez que cruza el horizonte de eventos, o el radio de Schwarzschild, su fecha con la singularidad es segura. Ocurrirá en algún momento en el futuro, en un tiempo finito. Cuanto más intentes luchar, más rápido llegará tu fallecimiento. Se pensó que su mejor estrategia era no hacer nada en absoluto y simplemente caer en caída libre a su destino.
Afortunadamente, Geraint F. Lewis y Juliana Kwan, de la Facultad de Física de la Universidad de Sídney, han recibido algunas sugerencias que se enfrentan a esta hipótesis de la lucha = muerte rápida. Su artículo se llama No Way Back: Maximizar el tiempo de supervivencia por debajo del horizonte de eventos de Schwarzschild, y recientemente fue aceptado para su publicación en las Actas de la Sociedad Astronómica de Australia.
Cuando una víctima desafortunada cae en el horizonte de eventos de un agujero negro, sobrevivirá durante un tiempo finito. Si caes directamente en un agujero negro estelar, durarás una fracción de segundo. Para un agujero negro supermasivo, puede durar unas horas.
Debido a las tremendas fuerzas de marea, una víctima desafortunada sufrirá espaguetismo, donde las diferencias de gravedad de la cabeza a los pies te estiran. Pero no nos preocupemos por eso por ahora. Estás tratando de maximizar el tiempo de supervivencia.
Como tienes una nave espacial capaz de moverse de estrella a estrella, tienes un motor potente, capaz de afectar tu velocidad de descenso. Apunte hacia la singularidad y caerá más rápido, apunte y caerá más lentamente. Tenga en cuenta que está dentro de un agujero negro, volando una nave espacial capaz de viajar cerca de la velocidad de la luz, por lo que las teorías de la relatividad de Einstein entran en juego.
Y es cómo usa su aceleración lo que define cuánto tiempo personal le queda.
En un momento de pánico, puede apuntar su cohete hacia afuera y dispararlo a toda potencia, manteniendo el motor en funcionamiento hasta llegar a la singularidad central. Sin embargo, Lewis y Kwan han demostrado que en el espacio-tiempo enredado dentro del horizonte de eventos, tal estrategia en realidad acelera su desaparición, y en realidad terminará experimentando menos tiempo en general. ¿Entonces qué vas a hacer? Lewis y Kwan tienen la solución, identificando un "punto óptimo" de aceleración que le brinda el máximo tiempo de supervivencia. Todo lo que tiene que hacer, una vez a través del horizonte de eventos, es disparar su cohete por un tiempo fijo, y luego apagarlo y disfrutar el resto de la caída.
¿Pero por cuánto tiempo deberías disparar tu cohete? Lewis y Kwan muestran que este es un cálculo simple que involucra la masa del agujero negro, qué tan poderoso es su cohete y qué tan rápido cruzó el horizonte de eventos, fácilmente realizable en una computadora de escritorio.
Aquí hay otra analogía de Lewis:
“Considere una carrera hacia el centro entre un faller libre y un cohete. Supongamos que cruzan el horizonte de eventos juntos tomados de la mano. Mientras cruzan, comienzan cronómetros idénticos. Uno cae hacia adentro, mientras que el otro acelera un poco hacia el centro, luego balancea su cohete y desacelera de tal manera que el cazador libre y el cohete se encuentran y se juntan de nuevo justo antes de alcanzar la singularidad. Una verificación en sus cronómetros revelaría que el faller libre experimentaría el tiempo más personal en el viaje. Esto está relacionado con uno de los resultados básicos de la relatividad: las personas en caída libre experimentan el máximo tiempo apropiado ".
Entonces ahora lo sabes. Incluso después de haber caído en el horizonte de eventos del agujero negro, hay cosas que puede hacer para alargar su angustioso viaje para que pueda experimentar más tiempo.
Puede utilizar el tiempo para tratar su problema de spaghettification.
Fuente original: trabajo de investigación de Arxiv