Según la investigación de Penrose, una estrella que no gira terminaría, después del colapso gravitatorio, como un agujero negro perfectamente esférico. Sin embargo, todas las estrellas del universo tienen algún tipo de momento angular.
¿Por qué siquiera molestarse en hacer esa investigación si eso nunca sucederá en el universo y tiene alguna implicación para el futuro de la astrofísica?
De manera similar, podríamos preguntar...
Ninguna viga puede tener exactamente 1 metro de largo. Ninguna viga puede ser exactamente recta. El material que forma una viga no puede ser verdaderamente isótropo. Entonces, ¿por qué deberíamos molestarnos en calcular la tensión en una viga recta de 1 metro que tiene material isotrópico?
Porque saber cómo realizar este cálculo es fundamental para realizar cálculos más complejos.
El cálculo del agujero negro no giratorio también proporciona una solución limitante. La solución para el colapso de una estrella giratoria se acercará a esta solución cuando el giro se acerque a cero.
De manera similar, Newton nos dijo que a medida que las fuerzas externas se acercan a cero, la trayectoria de un objeto en movimiento se acercará a una línea recta. Es útil saber esto aunque no hay lugar en nuestro universo que no tenga influencia gravitatoria.
Todos los modelos son aproximaciones, juzgamos un modelo por su utilidad.
Comprender el colapso de una estrella que no gira en un agujero negro da una idea de la naturaleza del colapso gravitacional. Gran parte de la física del colapso no depende del giro. La formación de un horizonte de sucesos, por ejemplo.
Los modelos se pueden refinar y, en este caso, considerar la rotación conduce a una mayor comprensión y una estructura simétrica no esférica con múltiples horizontes singulares.
Todos los modelos son necesariamente simplificaciones. Pero el modelo no giratorio sigue siendo útil.
Otra consideración es que la física que describe un agujero negro en rotación fue mucho más difícil de desarrollar.
Las matemáticas que describen el agujero negro de Schwarzschild (sin carga, sin giro) se desarrollaron en 1916 . Esto se amplió a agujeros negros cargados que no giran en 1918 (la métrica Reissner-Nordström )
No fue hasta 1963 que se desarrolló la métrica de Kerr para agujeros negros giratorios sin carga. Dos años más tarde, se encontró la forma más general, la métrica de Kerr-Newman .
No me gustaría esperar 47 años para que se desarrolle un modelo de agujero negro más preciso antes de hacer cualquier trabajo significativo en el campo.
El periodo de rotación de nuestro sol es de 24,47 días en el ecuador y de casi 38 días en los polos, el periodo de rotación de nuestro planeta es de 23h 56m 4,098,903,691s . El uso de las ecuaciones de Schwarzschild para ambos casos no es exacto.
Si usó la ecuación para objetos que no giran para calcular el tiempo a la altitud de los satélites GPS (~ 20 200 km o 12 550 millas), entonces tendría un error de 38 636 nanosegundos por día . Un año juliano se define como 365,25 días de exactamente 86.400 segundos (unidad base SI), totalizando exactamente 31.557.600 segundos en el año astronómico juliano. El año calendario gregoriano (promedio de 400 años) es de 365,2425 días.
Multiplicando 365.2425 x 38,636 = 14,111,509.23 nanosegundos, eso es 0.0141 segundos por año. Si estar equivocado por esa cantidad no le preocupa, puede usar la ecuación más fácil, como para los cálculos relacionados con la estrella HR 1362 , que tiene un período de rotación de 306,9 ± 0,4 días.
Tienes razón: todas las estrellas giran. La única razón por la que puedo pensar por qué los astrofísicos hacen cálculos para una estrella que no gira o un agujero negro es que hace que sus cálculos sean un poco más fáciles. Aunque todas las estrellas giran, algunas giran mucho más rápido que otras y sus masas también varían, por lo que existe un amplio grado de incertidumbre que se reduce al calcular una estrella que no gira.
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