Space of solutions of the Ashtekar-Olmedo-Singh effective black hole model

Abstract

En este trabajo se analiza de manera sistemática el espacio completo de soluciones del modelo efectivo de agujero negro propuesto por Ashtekar, Olmedo y Singh en el contexto de la cosmología cuántica de lazos. A diferencia de estudios previos, se considera una elección general de las constantes de integración que aparecen al resolver las ecuaciones dinámicas, lo que permite explorar soluciones más amplias que aquellas fijadas por un límite clásico específico. Se estudian tanto las regiones interior y exterior del agujero negro como su emparejamiento suave en los horizontes negro y blanco, garantizando una geometría regular y no degenerada. El análisis muestra que distintas elecciones de constantes pueden dar lugar a comportamientos geométricos y termodinámicos no triviales. En particular, se examina cómo estas elecciones afectan a la temperatura de Hawking, a la relación entre el área del horizonte y la masa, y a las distintas nociones de masa del sistema, manteniendo un límite clásico físicamente razonable.

In this work, the full space of solutions of the effective black hole model proposed by Ashtekar, Olmedo, and Singh within loop quantum cosmology is systematically investigated. Unlike previous analyses, a general choice of integration constants arising from the dynamical equations is considered, allowing for a broader class of solutions beyond those fixed by a specific classical limit. Both the interior and exterior regions of the black hole are studied, together with their smooth matching at the black and white horizons, ensuring a regular and non-degenerate effective geometry. The study shows that different choices of integration constants can lead to nontrivial geometric and thermodynamical behaviors. In particular, the impact of these constants on the Hawking temperature, the relation between horizon area and mass, and the comparison between different notions of mass is analyzed, while preserving a sensible classical limit.