¿Qué hace, o por qué gira un agujero negro?

Lo primero que debe tenerse en cuenta es que la materia no está comprimida en la singularidad: en la Relatividad General clásica, la cuestión simplemente se ha ido. La singularidad no existe en el espacio-tiempo. Para no tener que volver a escribir todo, consulte el siguiente enlace: La respuesta de Harry McLaughlin a ¿Qué es una singularidad de agujero negro?

La rotación asociada con el espacio-tiempo de Kerr (espacio-tiempo alrededor de un agujero negro giratorio) es la rotación del espacio-tiempo mismo. Lo mismo se aplica a la Tierra, ya que también arrastra el espacio-tiempo con ella, y esto se conoce como arrastre de fotogramas y se midió directamente para la Tierra por la Sonda de Gravedad B. (ver imagen a continuación).

Para el agujero negro giratorio, el espacio-tiempo mismo tendrá un momento angular y habrá cierta distancia a la cual la velocidad de rotación coincidirá con la velocidad de la luz. Esta superficie se llama Infinite Redshift Surface (IRS) y forma la superficie más externa de la ergosfera del agujero negro. El espacio-tiempo gira más rápido que la luz en los puntos interiores del IRS. No podemos decir mucho por debajo del horizonte de Cauchy (horizonte de eventos internos) ya que la métrica de Kerr probablemente ya no sea válida más allá de este horizonte.

Hay algunas tonterías sobre los agujeros negros “que aún no se están formando” para los observadores externos. Por favor ignora esto.

Imagen de: satélite italiano para ayudar a medir la deformación del espacio-tiempo

El colapso de la masa (energía) en un agujero negro conserva tres cantidades de mecánica cuántica: masa (en realidad masa total + energía), momento angular y carga. Todo lo demás (por ejemplo, número de barión, número de leptón, etc.) se eliminará y desaparecerá. Para más detalles, ver agujero negro giratorio. Los cuatro casos se discuten allí.

Por cierto, sobre el tema de algo que gira alrededor de algo, tenga en cuenta que es una noción clásica. ¿Spin es algo que gira alrededor de su eje? En la mecánica cuántica, el giro es algo abstracto como la energía. Tienes que poner modelos en los que estos números cuánticos se originan en un segundo plano en tu mente.

Cuando una estrella muchas veces tan masiva como nuestro sol se queda sin combustible nuclear en su núcleo, se colapsa sobre sí misma muy rápidamente. Si la estrella giraba antes de su colapso, durante el colapso su giro se amplificaría enormemente ya que la velocidad de rotación no cambia pero el tamaño cambia drásticamente.

Solo el núcleo sobrevive a la explosión de supernova, y si es menos masivo que aproximadamente tres masas solares, se convierte en una estrella de neutrones.

Pero si es más masivo que tres masas solares, el núcleo se convierte en un agujero negro. El agujero negro mantiene la rotación de la estrella progenitora. Es por eso que los agujeros negros giran.

La conservación de la masa y la energía del momento angular es la razón por la cual los agujeros negros giran. TODOS los agujeros negros y TODOS los agujeros negros pueden acumular materia o masa o pueden irradiar energía electromagnética y radiación de Hawking Y pueden evaporarse tan rápidamente que las computadoras tienen que acumular números durante horas. o muere para confirmar que se crearon microagujeros en aceleradores lineales … sí, la radiación de Hawking se ha observado y confirmado en un acelerador lineal MIT hace varios años. Todos los agujeros negros tienen incluso t horizontes. NO confunda el agujero trasero con el horizonte de eventos.

Conservación del momento angular.

Las partículas que se convierten en parte de un agujero negro, si llegan desplazadas desde un eje radial al centro de masa para el todo negro con cierta velocidad y masa, transportan un cierto momento angular, a través de la colisión con el todo negro se conserva el momento angular, así que el todo negro también debe tener un momento angular.

Los agujeros negros giratorios se forman en el colapso gravitacional de una estrella giratoria masiva o del colapso de una colección de estrellas o gas con un momento angular total distinto de cero. A medida que la mayoría de las estrellas giran, se espera que la mayoría de los agujeros negros en la naturaleza sean agujeros negros giratorios. En el nuevo estudio, un equipo dirigido por Rubens Reis de la Universidad de Michigan utilizó el Observatorio de rayos X Chandra de la NASA y el XMM-Newton de la Agencia Espacial Europea, los telescopios espaciales de rayos X más grandes disponibles actualmente, para observar los rayos X generados en Las regiones más internas del disco de material circulan y alimentan el agujero negro supermasivo que alimenta el cuásar J1131.

Medir el radio del disco permitió a los astrónomos calcular la velocidad de giro del agujero negro, que era casi la mitad de la velocidad de la luz.

Los agujeros negros de las estrellas grandes y casi todas las estrellas giran hasta cierto punto, y la materia que cae en un agujero negro generalmente no entra directamente, lo que aumenta la rotación. A medida que la estrella colapsa, la velocidad de giro aumenta porque se conserva el momento angular. Busque los agujeros negros de Kerr para obtener más información.

Energía.
Toda esa energía y materia aplastada tiene que ir a algún lado. No puede salir, por lo que debe dar la vuelta, es por eso que se exprime el eje de rotación, va tan rápido y tan presurizado que en realidad se exprime en lugar de ser empujado / arrastrado.

Si observa a los patinadores de hielo haciendo piruetas, verá que cuando mueven sus brazos más cerca de su cuerpo, comienzan a girar más rápido. La masa de los brazos quiere seguir avanzando a la misma velocidad, por lo que en un radio más pequeño eso significa más rotación. Un agujero negro es la contracción definitiva de la masa, por lo que si comienza con una pequeña rotación, la contracción lo amplifica fuertemente.

El giro de una estrella / material a partir del cual se formó el agujero negro es responsable de su giro. Conservación del momento angular de giro simplemente.

Conservación de momento. La estrella que dio origen al agujero negro también rotó.