Вращающаяся чёрная дыра

Вращающаяся чёрная дыра — чёрная дыра, которая обладает моментом импульса, то есть вращается вокруг одной из своих осей симметрии.

Известны четыре точных решения уравнений поля Эйнштейна для чёрных дыр, которые помогают описать гравитацию в общей теории относительности. Две из них вращаются: чёрные дыры Керра и Керра — Ньюмена.➤ Считается, что каждая чёрная дыра быстро распадается до стабильной чёрной дыры, и по теореме об отсутствии волос (кроме квантовых флуктуаций) стабильные чёрные дыры могут быть полностью описаны в любой момент времени следующими числами:

• эквивалентность массы и энергии М
• импульс Р (три компонента)
• момент импульса J (три компонента)
• радиус-вектор х (три компонента)
• электрический заряд Q

Эти 11 чисел представляют собой сохраняющиеся свойства объекта, которые можно определить на расстоянии, путём изучения его электромагнитных и гравитационных полей. Все остальные изменения чёрной дыры либо уйдут в бесконечность, либо будут поглощены чёрной дырой. Это потому, что всё происходящее 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:

Вращающиеся чёрные дыры образуются при гравитационном коллапсе массивных вращающихся звёзд либо 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.

Образование вращающейся чёрной дыры из гиперновой звезды принято рассматривать как выбросы гамма-всплесков.

Вращающаяся чёрная дыра может производить большое количество энергии за счёт своей вращательной энергии. Это происходит посредством процесса Пенроуза внутри 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. Считается, что эти решения отображают практически все возможные вращающиеся чёрные дыры, а также позволяют моделировать и понимать их свойства и поведение в космосе.

• Керровские чёрные дыры как червоточины
• БХЛ-сингулярность — решение, представляющее внутреннюю геометрию чёрных дыр, образованных путём гравитационного коллапса.
• Процесс Пенроуза
• Эргосфера
• Спин-флип
• Момент взрыва чёрной дыры

В другом языковом разделе есть более полная статья Rotating black hole (англ.). Вы можете помочь проекту, расширив текущую статью с помощью перевода