Gravitationskollaps: Kerr-Lösung ist eine Vakuumlösung, aber nicht für irgendeinen rotierenden Körper?

Betrachten Sie dann die folgende Überlegung:

Die Schwarzschild-Metrik beschreibt die Raumzeit eines Schwarzen Lochs. Ein Gravitationskollaps ist ein Mechanismus zur Erzeugung von Schwarzschild-Schwarzen Löchern. Umgekehrt beschreibt eine Schwarzschild-Metrik auch die äußere Raumzeit vor dem Kollaps.

Nun habe ich gelesen [1], dass diese Argumentation nicht auf Kerr-Schwarze Löcher angewendet werden kann. Ich meine, die Kerr-Metrik beschreibt nicht die Raumzeit eines rotierenden Körpers, sondern nur eines rotierenden Schwarzen Lochs. Aber ein Stern ist niemals ein kugelförmiger Körper, und der Kollaps ist niemals vollkommen kugelsymmetrisch. Daher hat das resultierende Schwarze Loch eine gewisse Rotation, und daher ist die Raumzeit eine Kerr-Raumzeit.

Warum können wir nicht sagen, dass die äußere Raumzeit eines rotierenden Körpers (der kein Schwarzes Loch sein soll) durch die Kerr-Lösung beschrieben wird?

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[ 1 ] RAINE.D, THOMAS.E; Schwarze Löcher . Imperial College Press. Seite 132. 2015.

Antworten (1)

Zunächst einmal ist die Schwarzschild- Metrik die allgemeinste kugelsymmetrische Vakuumlösung der Einstein-Feldgleichungen. Ein Schwarzschild- Schwarzes Loch ist ein Schwarzes Loch, das weder elektrische Ladung noch Drehimpuls hat und durch die Schwarzschild-Metrik beschrieben wird.

Die Kerr- Metrik hat ein paar "Probleme" und kann nicht verwendet werden, um realistische Sterne außer asymptotisch weit weg zu beschreiben. Denn realistische Sterne haben:

  • a) ein Innenraum . Es gibt keine akzeptablen inneren Lösungen für die Kerr-Metrik, da sie die erforderlichen Randbedingungen nicht erfüllen können.
  • b) nahe ihrer Oberfläche haben ihre Massenverteilung und damit die umgebende Raumzeit mehrere Momente in den Multipolreihenausdehnungen, die im Prinzip unabhängig sein können. In der Kerr-Lösung sind die Multipol-Terme tatsächlich eng miteinander verwandt, um also mit denen des Sterns übereinzustimmen N th Pol zu dem der Kerr-Lösung, würde es eine unphysikalische Gravitations-Kollaps-Evolution erfordern, die selektiv nur bestimmte Pole ausstrahlt.

Ein Schwarzes Loch hat weder ein Inneres, noch unterliegt es einem Gravitationskollaps. Die Kerr-Metrik kann also die Raumzeit außerhalb einer rotierenden gut beschreiben. Daher der Name Schwarzes Kerr-Loch .

Können Sie mir eine Referenz für die von Ihnen erwähnte nicht übereinstimmende Inneneigenschaft nennen? Es ist ziemlich erstaunlich, da wir für das passende Interieur von Schwarzschild nur RW-Metrik verwenden.
@aitfel siehe Referenzen am Ende von Seite 2 hier
Gravitationskollaps: Kerr-Lösung ist eine Vakuumlösung, aber nicht für irgendeinen rotierenden Körper?
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