Меню
Главная
Случайная статья
Настройки
|
Вращающаяся чёрная дыра — чёрная дыра, которая обладает моментом импульса, то есть вращается вокруг одной из своих осей симметрии.
Содержание
Типы чёрных дыр
Существуют четыре точных решения уравнения поля Эйнштейна, описывающих гравитацию в рамках общей теории относительности. Две из них вращаются: чёрные дыры Керра и Керра — Ньюмена. Считается, что каждая чёрная дыра быстро распадается до стабильной чёрной дыры, ипо теореме об отсутствии волос(кроме квантовых флуктуаций) стабильные чёрные дыры могут быть полностью описаны в любой момент времени следующими числами:
Эти числа (суммарно их одиннадцать) представляют собой сохраняющиеся свойства объекта, которые можно определить на расстоянии, путём изучения его электромагнитных и гравитационных полей. Все остальные изменения либо бесконечны, либо поглощаются черной дырой. Это потому, что всё, что происходит в пределах горизонта событий чёрной дыры не может повлиять на события вне её.
Следуя из этих характеристик, четыре вида чёрных дыр могут быть определены следующим образом:
|
|
Невращающиеся (от J = 0)
|
Вращающиеся (с J > 0)
|
| Незаряженные (Q = 0)
|
Шварцшильда
|
Керра
|
| Заряженные (Q 0)
|
Рейсснера-Нордстрема
|
Керра-Ньюмана
|
Образование
Вращающиеся чёрные дыры образуются при гравитационном коллапсе массивных вращающихся звёзд или при коллапсе скопления звёзд или газа с общим моментом импульса отличным от нуля. Так как большинство звёзд вращается, предполагается, что и большинство чёрных дыр в природе являются вращающимися чёрными дырами. В конце 2006 года астрономы сообщили оценочные показатели скорости вращения чёрных дыр в Астрофизическом журнале. Чёрная дыра в Млечном пути, GRS 1915+105, может вращаться 1150 раз в секунду[2], приближаясь к теоретическому верхнему пределу.
Связь с гамма-всплесками
Образование вращающейся чёрной дыры из гиперновой звезды принято рассматривать как выбросы гамма-всплесков.
Преобразования в чёрную дыру Шварцшильда
Вращающаяся чёрная дыра может производить большое количество энергии за счёт своей вращательной энергии. Это происходит за счет процесса Пенроуза - механизма извлечения энергии из эргосферы чёрной дыры, за пределами её горизонта событий. В некоторых случаях извлечения энергии вращающаяся чёрная дыра может постепенно уменьшаться до Шварцшильдовской чёрной дыры — минимальной формы, от которой невозможно получить никакой энергии. Однако скорость вращения Керровской чёрной дыры никогда не достигнет нуля.
- Метрика Керра и метрика Керра — Ньюмена
Понятие вращающейся чёрной дыры является решением уравнения Эйнштейна. Существуют два известных точных решения — метрика Керра и решение Керра-Ньюмена. Эти решения представляют типичные вращающиеся черные дыры вне горизонта событий. Эти решения считаются репрезентативными для практически всех возможных вращающихся черных дыр и позволяют моделировать и понимать их свойства и поведение во внешнем космосе.
См. также
Примечания
- Matt Visser: The Kerr spacetime — a brief introduction. arXiv:0706.0622, Page 35 Архивная копия от 18 октября 2019 на Wayback Machine
- Black hole spins at the limit | COSMOS magazine
Дополнительная литература- С. У. Мизнер, К. С. Торн, Дж. А. Уилер, Дж. Уилер, К. Торн, Гравитация (Физика), 2-е изд. У. Фримен, Сентябрь 1973.
- Мелия, Фульвио, Галактическая Сверхмассивная Чёрная Дыра, Принстон U Нажмите, 2007
- Маквей, Джон У., Путешествие во времени, Скарборо Дом, 1990
|
|