Agujero negro de Kerr-Newman

Agujero negro de Kerr-Newman

Un agujero negro de Kerr-Newman o agujero negro en rotación con carga eléctrica es aquel que se define por tres parámetros: la masa M, el momento angular J y la carga eléctrica Q. Esta solución fue obtenida en 1960 por los matemáticos Roy Kerr y Erza Newman a las ecuaciones de campo de la relatividad para objetos masivos eléctricamente cargados o con conservación de momento angular.

Introducción

El agujero negro de Kerr-Newman es una región no isótropa que queda delimitada por tres zonas: un horizonte de Cauchy, un horizonte de sucesos externo y una ergoesfera. Debido a la conservación del momento angular, la forma que toma el conjunto es la de un elipsoide, que en cuyo interior contiene una singularidad en forma de anillo o toro comprimido a volumen prácticamente cero (el caso contrario sería un agujero negro de Reissner-Nordström).

La fórmula que determina al límite estático de la ergoesfera depende de la masa, la carga y el momento angular del agujero:

r_s = M + \sqrt{M^2 - a^{2}\cos^{2}\theta - Q^2}

Donde rs es el perímetro de la ergoesfera, M es la masa, a el parámetro de rotación J\over M donde J es el momento angular, y Q es la carga eléctrica.

En tanto la que determina los bordes de sus horizontes de sucesos es así:

r = r_\pm = M \pm \sqrt{M^2-a^2-Q^2}

Donde r_\pm es la distancia de cada horizonte de sucesos, siendo el valor de r + para el horizonte de sucesos externo, y el valor de r − para el horizonte de sucesos interno.

Sobre Q y J en un agujero de Kerr-Newman

  • Velocidad de giro. Cuando la velocidad de giro tiende a ser muy grande, el horizonte de sucesos se divide en dos, lo que genera enormes corrientes de dirección única entre ellos, afectando al límite estático de la ergoesfera, que fuerza a algunos fotones a ser emitidos como rayos gamma.
  • Otro fenómeno común en este tipo de agujeros, y cuya energía depende directamente de su velocidad, es la formación de intensos campos magnéticos y corrientes de gas ionizado perpendiculares al disco de acreción que se arremolina en torno a la ergoesfera.
  • Sobre la relación Q y J con M en el radio giromagnético. Los valores que toman la carga eléctrica y el momento angular son muy importantes en la anatomía de un agujero negro de Kerr-Newman, debido a que es su relación la que determina el límite concreto entre sus horizontes de sucesos y el radio giromagnético o momento magnético dipolar siendo su fórmula r_g = {2Mm\over JQ} donde rg es el radio giromagnérico y m es el momento magnético. Existen básicamente tres relaciones:
    • | Q | ^ J < M, aquí el momento magnético dipolar es mayor, lo que significa que se genera un ligero efecto de electro-imán fuera de la ergoesfera. Los horizontes de sucesos se mantienen a prudente distancia.
    • |Q | ^ J = M, para este caso el dipolo es normal, creándose un campo magnético moderado. Los horizontes de sucesos se fusionan en uno único que rodea a la singularidad en forma de anillo.
    • | Q | ^ J > M, este caso en particular no es el más común, aquí el efecto del campo magnético es muy intenso y los horizontes de sucesos desaparecen dejando a la singularidad visible; esto parece estar prohibido por la regla del censor cósmico ideada por Roger Penrose, que no permite singularidades desnudas.

Véase también


Wikimedia foundation. 2010.

Игры ⚽ Нужно решить контрольную?

Mira otros diccionarios:

  • Agujero negro de Kerr-Newman — Un agujero negro de Kerr Newman o agujero negro en rotación con carga eléctrica es aquel que se define por tres parámetros: la masa M, el momento angular J y la carga eléctrica Q. Esta solución fue obtenida en 1960 por los matemáticos Roy Kerr y… …   Enciclopedia Universal

  • Agujero negro de Kerr — Agujero negro de Kerr. Un agujero negro de Kerr o agujero negro en rotación es una región de agujero negro presente en el espacio tiempo de Kerr, cuando el objeto másico tiene un radio inferior a cierta magnitud, por encima de este radio el… …   Wikipedia Español

  • Agujero negro — El núcleo de la galaxia elíptica gigante M87, donde hay evidencia de un agujero negro supermasivo. También se observa un potente chorro (jet) de materia eyectada por los poderosos campos magnéticos generados por éste. Imagen tomada por el… …   Wikipedia Español

  • Agujero negro cargado — Un agujero negro cargado es un agujero negro que posee carga eléctrica. Aunque la repulsión electromagnética en masas comprimidas y eléctricamente cargadas es dramáticamente mayor que atracción gravitacional (por cerca de 40 clases de magnitudes) …   Wikipedia Español

  • Agujero negro estelar — Representación artística de un agujero negro con una estrella compañera, moviéndose ambos en órbita mutua. La estrella excede su límite de Roche, y por eso la materia cae al agujero negro, formando un disco de acreción. Parte de la materia es… …   Wikipedia Español

  • Agujero negro de Reissner-Nordström — Un agujero negro de Reissner Nordstrøm es un agujero negro estático, con simetría esférica y con carga eléctrica, viene definido por dos parámetros: la masa M y la carga eléctrica Q. Su solución fue obtenida en 1918 por el matemático Hans Reißner …   Wikipedia Español

  • Agujero negro de Schwarzschild — Geometría aparente del plano de la eclíptica en un sistema cuyo astro central es un agujero negro de Schwarzschild. Un agujero negro de Schwarzschild o agujero negro estático es aquel que se define por un solo parámetro, la masa M, más… …   Wikipedia Español

  • Agujero (desambiguación) — Agujero negro: Región del espacio tiempo con una gran concentración de masa. Agujero negro supermasivo: Un agujero negro supermasivo es un agujero negro con una masa del orden de millones o miles de millones de masas solares. Agujero negro de… …   Wikipedia Español

  • Microagujero negro — Un microagujero negro, también llamado agujero negro de mecánica cuántica o miniagujero negro, es un simple agujero negro pequeño, en el que los efectos de la mecánica cuántica juegan un importante rol. Contenido 1 Introducción 2 Posibilidad de… …   Wikipedia Español

  • Roy Kerr — Saltar a navegación, búsqueda Roy Patrick Kerr (16 de mayo de 1934 ) es un matemático neozelandés, famoso por haber encontrado en 1963 una solución exacta de la ecuación del campo de la relatividad general, aplicada a un agujero negro en rotación …   Wikipedia Español

Compartir el artículo y extractos

Link directo
… Do a right-click on the link above
and select “Copy Link”