Uno de los aspectos más notables de nuestro planeta, si lo miras desde el exterior, es que gira. La rotación de la Tierra determina nuestros días y especifica el ritmo básico de la vida en nuestro mundo.
La luna también gira. De la misma manera los planetas y todas sus lunas. El sol también está girando, así como todas las estrellas. Las galaxias también se giran; La Vía Láctea gira, mientras que las estrellas cambian su centro en varios millones de años.
Por lo tanto, parece obvio que todo funciona cósmicamente, pero este hecho básico es extraño en el caso de los agujeros negros. Aparentemente, el impulso de retorno es una de las propiedades más importantes de estos monstruos gravitacionales y tiene efectos de una gran reducción. Afecta la forma en que los agujeros negros se alimentan del sujeto y la forma en que pueden formar la estructura de las galaxias.
El impulso giratorio es el concepto central que debe comprender cuando piensa en girar agujeros negros. Esto es como el impulso que conoces de tu vida diaria, pero por un objeto que se vuelve. La forma más fácil es imaginar todo en forma de inercia, así de lo difícil que es evitar que tenga lugar un objeto. Cuanto más rápido se transforma, más masivo es, mayor es su inercia, más difícil es detener la rotación.
El impulso giratorio es una propiedad especial de un objeto porque se conserva. Esto significa que sin una fuerza externa habrá algo que gire a su alrededor. Si intenta reducir la velocidad o acelerarlo de Z. B. Touch, parte de su impulso giratorio se transfiere para que el impulso rotativo total entre usted y el objeto no cambie.
El impulso rotativo de un objeto depende de su velocidad, su masa y, especialmente para nuestra discusión, sobre su tamaño. Las losas de Sleit son un ejemplo clásico: tiran los brazos para comenzar a girar y cuando introducen los brazos cerca del cuerpo, su velocidad de rotación aumenta a las alturas vertiginales. De esta manera, se conserva el impulso giratorio: el tamaño disminuye, la velocidad de rotación aumenta.
Lo mismo ocurre con las estrellas que están en el umbral entre una explosión afuera debido a su densidad del chorro y un colapso interno debido a su gravedad interna. Cuando el combustible se queda sin una gran estrella, este equilibrio se altera y el colapso central, lo que conduce a una explosión gigantesca, una supernova, que sopla las capas externas de la estrella. Mientras el núcleo se estrecha, comienza a ser más rápido. Y si su masa es más de tres veces la masa del sol, el núcleo (que era decenas de miles de kilómetros de ancho) se convierte en un agujero negro con un diámetro de solo 10 kilómetros.
Esta reducción dramática puede aumentar la rotación del agujero negro de un factor en varios millones que su precursor estelar más pacífico, de modo que gira cientos de veces por segundo. Y dado que se conserva el impulso rotativo, se conserva el giro, aunque casi todo el resto de la estrella se destruye cuando nace el agujero negro.
De hecho, un agujero negro solo puede definirse por tres factores: su masa, su impulso giratorio y su carga eléctrica. En realidad, esta carga es neutral o está muy cerca de ella, por lo que en la práctica los dos primeros factores son decisivos. Por esta razón, esperamos que la mayoría, si no todos los agujeros negros, se vuelvan muy rápidamente.
Este es un concepto extraño, porque los agujeros negros no tienen una superficie física capaz de girar. Pero dado que los giros de giros no pueden ser destruidos, los agujeros negros deben mantenerlo cuando se presenten. Y esto debe aplicarse a los agujeros negros que derivan de las estrellas, así como a los agujeros negros súper masivos que vemos en los centros de grandes galaxias, incluso si no entendemos cómo se forman estos gigantes. Y considerablemente en algunos casos podemos medir estas curvas cósmicas colosales.
El truco es aclarar que el impulso giratorio de un agujero negro no desaparece simplemente, pero ciertamente puede crecer. El material que cae en un agujero negro agrega su impulso giratorio al sistema y, por lo tanto, aumenta la rotación del orificio negro. Hay un límite teórico para la velocidad con la que puede girar un agujero negro. Este es un concepto matemático complicado, pero este límite se alcanza cuando el agujero negro gira a la velocidad de la luz. Es posible, aunque es difícil medir la rotación de un agujero negro de acuerdo con la forma en que la luz emite la luz justo antes de que caiga. El cercano Galaxy NGC 1365, por ejemplo, tiene un agujero negro supermásico central, que se ha medido que está muy cerca de este borde.
Pero obviamente se vuelve aún más extraño. Un aspecto extraño de la teoría general de la relatividad de Einstein es que el tiempo puede comportarse como un tejido, una sustancia en la que se incorporan las masas. Einstein proporcionó que los objetos enormes durante su rotación tiran del espacio a su alrededor, lo que se define como un «efecto que toca la lente» o más generalmente como «arrastrar el marco». El efecto está más cerca del horizonte del evento del agujero negro, su «sin punto de retorno» y se debilita con una distancia creciente. Es como mantener una batidora a mano en un tazón grande de miel; La miel cerca de la batidora gira con la licuadora, pero dado que la miel es tan viscosa, unos pocos centímetros se mueven apenas más.
Este efecto relativista «marco que arrastra» tiene un fuerte impacto en la pregunta fuera del agujero negro. El material cerca del agujero negro se rasga y se acelera con la habitación circundante «robando» la energía de la rotación del agujero negro. Esta pregunta conmovedora crea un fuerte campo magnético guiado por la rotación. Cuando la pregunta se insinúa en el agujero negro, las líneas del campo magnético terminan y crean vértebras como Tornado. ¡Estos son tan fuertes que pueden extraer el material del agujero negro y acelerar a una velocidad casi ligera! Los astrónomos llaman a estos rayos «jet» y con agujeros negros de súper superpuesta pueden durar cientos de miles de años de luz.
Los astrónomos aún no están seguros de cómo se crean agujeros negros súper masivos. ¿Creces a través del material que cae de la taberna que aún se forma o forma muchos agujeros negros más pequeños en el centro y te basa en un solo agujero enorme? La rotación del agujero negro podría decirnos la respuesta. Si se forma desde una caja con un material de accidente, la rotación está cerca del límite, pero si se ha formado a partir de otros agujeros negros que se mueven y se fusionan en direcciones aleatorias, sus turnos pueden cancelar y dejar un orificio negro final con una rotación más baja. Obviamente, no es tan fácil, pero puede ser posible ver los jóvenes agujeros negros supermásicos con un dispositivo como el telescopio espacial de ala web de James para ver si la rotación se puede medir y una de las variantes de creación se puede confirmar o rechazar.
Sin embargo, los miras, los agujeros negros son extraños. El hecho de que existan y podemos entenderlos es emocionante y profundo para mí. Vivimos en una galaxia donde hay un agujero negro supermásico en el centro y podemos tener nuestra existencia. Esto solo es una razón suficiente para tratar de entenderlos.
