Exceder el límite de giro del agujero negro de Kerr

Esta es una pregunta interesante que realmente podría formularse de la siguiente manera:

Al colapsar un objeto que tiene la proporción$a^* = cJ/(GM^2)$más grande que uno, ¿puede formarse un agujero negro sobreextremo?

No existe una prueba rigurosa, pero la respuesta parece ser no , al menos en situaciones físicas razonables. La razón simple de esto es que cuando tienes un objeto con momento angular, quiere seguir girando, y esta tendencia evita que caiga hacia el centro (esto a menudo se resume con la afirmación de que la "fuerza centrífuga" lo mantiene). de caer al centro).

Si hace que un objeto gire mucho, se desmoronará y simplemente no podrá colapsarlo. Si logra colapsar parte de un objeto que tiene un total$a^*>1$, resulta que siempre colapsas una subpartición de materia con$a^*<1$y otra parte del asunto con$a^*>1$se va volando (piense en restos de supernova ).

Tomemos, por ejemplo, una estrella de neutrones , el objeto más cercano a un agujero negro en términos de su radio en comparación con el radio gravitacional (radio de Schwarzschild). Si haces que la estrella de neutrones gire más allá$a^*\gtrsim 0.6$, comenzará a desprenderse de masa, ya que es incapaz de evitar que la materia giratoria salga volando debido a su fuerza gravitatoria inmensamente fuerte.

Del mismo modo, podría encontrar muchos ejemplos similares donde todo tipo de procesos físicos actúan en contra de tener$a^*>1$a medida que el objeto se contrae para colapsar los radios. El punto realmente es que tener$a^*\sim 1$en el punto en que la materia está alcanzando el colapso inevitable, la materia tiene que estar alcanzando velocidades cercanas a la velocidad de la luz. Esto brinda muchas oportunidades para que transmita su momento angular a otra materia en su vecindad.

Otro punto, quizás el más destacado, es que hasta que se haya formado el horizonte, no hay razón para que la materia se contraiga inevitablemente. Siempre existe la opción de volar por algún proceso físico. Sin embargo, importa con$a^*>1$nunca se ha formado un horizonte a su alrededor, por lo que realmente no hay una razón inevitable por la que deba formar una singularidad de curvatura desnuda (el espacio-tiempo de Kerr demasiado extremo con$a^*>1$).

(Esto no quiere decir que nunca pueda formar singularidades de Kerr demasiado extremas en algunos escenarios, pero parece que requiere una configuración idealizada artificial que esencialmente ha sido diseñada para crear la singularidad de curvatura por una patología que estaba en la configuración esencialmente desde el principio Si considera las configuraciones físicas, no obtiene estos resultados).