Überschreitung der Spin-Grenze des Kerr-Schwarzen Lochs

Das ist eine interessante Frage, die man eigentlich so formulieren könnte:

Beim Zusammenklappen eines Objekts mit dem Verhältnis$a^* = cJ/(GM^2)$größer als eins, kann sich ein überextremes Schwarzes Loch bilden?

Es gibt keinen rigorosen Beweis, aber die Antwort scheint nein zu sein , zumindest in vernünftigen physischen Situationen. Der einfache Grund dafür ist, dass ein Objekt mit Drehimpuls sich weiter drehen will und durch diese Tendenz daran gehindert wird, in die Mitte zu fallen (dies wird oft mit der Aussage zusammengefasst, dass die "Zentrifugalkraft" es hält vom Fallen in die Mitte).

Wenn Sie ein Objekt stark rotieren lassen, fällt es auseinander und Sie können es einfach nicht zum Kollabieren bringen. Wenn Sie es schaffen, einen Teil eines Objekts zusammenzuklappen, das eine Gesamtsumme hat$a^*>1$, es stellt sich heraus, dass Sie immer eine Unterteilung der Materie mit kollabieren$a^*<1$und ein weiterer Teil der Sache mit$a^*>1$wegfliegt (denken Sie an Supernova-Überreste ).

Nehmen Sie zum Beispiel einen Neutronenstern , das Objekt, das einem Schwarzen Loch in Bezug auf seinen Radius im Vergleich zum Gravitationsradius (Schwarzschild-Radius) am nächsten ist. Wenn Sie den Neutronenstern darüber hinaus rotieren lassen$a^*\gtrsim 0.6$, wird er Masse abwerfen, da er die rotierende Materie nicht durch seine immens starke Gravitationskraft am Wegfliegen hindern kann.

In ähnlicher Weise könnten Sie viele ähnliche Beispiele finden, bei denen alle Arten von physikalischen Prozessen dem Haben entgegenwirken$a^*>1$wenn sich das Objekt zusammenzieht, um Radien zu kollabieren. Der Punkt ist wirklich das zu haben$a^*\sim 1$An dem Punkt, an dem die Materie gerade den unvermeidlichen Zusammenbruch erreicht, muss die Materie Geschwindigkeiten nahe der Lichtgeschwindigkeit erreichen. Dies bietet ihm viele Möglichkeiten, seinen Drehimpuls an andere Materie in seiner Nähe weiterzugeben.

Ein weiterer, vielleicht hervorstechender Punkt ist, dass es keinen Grund gibt, dass sich die Materie zwangsläufig zusammenzieht, bis sich der Horizont gebildet hat. Es besteht immer die Möglichkeit, durch einen physikalischen Vorgang herauszufliegen. Allerdings egal mit$a^*>1$hat sich nie ein Horizont um sich selbst gebildet, also gibt es wirklich keinen zwangsläufigen Grund, warum es eine nackte Krümmungssingularität bilden sollte (die überextreme Kerr-Raumzeit mit$a^*>1$).

(Das soll nicht heißen, dass Sie in einigen Szenarien niemals überextreme Kerr-Singularitäten bilden können, aber es scheint, dass es einen künstlichen idealisierten Aufbau erfordert, der im Wesentlichen darauf ausgelegt ist, die Krümmungssingularität durch eine Pathologie zu erzeugen, die im Wesentlichen aus dem Aufbau stammt Wenn Sie physische Setups in Betracht ziehen, erhalten Sie diese Ergebnisse nicht.)