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Agujeros negros · a/M = 0,94
Agujero negro en rotación
Todo agujero negro real es este. El giro arrastra consigo el espacio-tiempo.
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¿Qué es un Agujero negro en rotación?

Un agujero negro de Kerr es uno que rota, es decir, prácticamente todos. Las estrellas giran, el colapso conserva el momento angular y no hay forma de deshacerse de él por el camino. El giro no es un caso especial exótico: el caso especial es el agujero negro sin rotación, y casi con certeza no existe en ninguna parte.

La rotación hace algo que ninguna otra propiedad de un agujero negro hace: arrastra consigo el propio espacio-tiempo. De cerca, el arrastre se vuelve total. Hay una región fuera del horizonte —la ergosfera, limitada por una superficie achatada que toca el horizonte en los polos y se abulta en el ecuador— en la que estarse quieto no es solo difícil, sino imposible, porque mantener la posición contra la rotación del espacio exigiría moverse más rápido que la luz. Todo lo que entra se ve obligado a orbitar.

Eso tiene una consecuencia que Roger Penrose advirtió en 1969, y es notable. Envía un objeto a la ergosfera y pártelo en dos, dejando que una mitad caiga por el horizonte en órbita retrógrada; la otra mitad sale con más energía de la que tenía el conjunto al entrar. La diferencia la paga el agujero negro, que se frena un poco. Hasta el 29 % de la masa de un agujero negro con giro máximo está almacenada como energía de rotación y puede, en principio, extraerse. Es la fuente de energía más eficiente que permite la relatividad general, y es la que alimenta los chorros de cuásares y blázares.

La escena hace visible el giro de tres formas, todas surgidas del integrador y no dibujadas encima. La sombra no es un círculo: la luz que corrota es arrastrada más lejos que la que lucha contra la rotación, así que un lado se aplana y toda la silueta se desplaza del eje óptico alrededor de un quinto de su propio radio, la cantidad que predice la teoría de Kerr para este giro y este ángulo de visión. La órbita estable más interna se ha desplomado casi sobre el horizonte, así que el disco empieza mucho más cerca y tira a blanco azulado en vez de naranja. Y la ergosfera se dibuja como una tenue piel turquesa, de modo que la región donde nada puede estar quieto tiene un borde visible.

Giro aquía/M = 0,94
ExtraíbleHasta el 29 %
ISCOCasi en el horizonte
De un vistazo
Masa
Cualquiera
Radio
El horizonte encoge con el giro
Temperatura
Disco hasta 10^7 K
Vida
El giro decae en Ga
Preguntas frecuentes

¿Qué es un agujero negro de Kerr?

Un agujero negro de Kerr es un agujero negro en rotación, descrito por la solución que Roy Kerr halló en 1963. Como todas las estrellas rotan y el colapso conserva el momento angular, prácticamente todos los agujeros negros del universo son de Kerr.

¿Qué es el arrastre del marco?

Es la torsión del espacio-tiempo alrededor de una masa en rotación. Cerca de un agujero negro giratorio es tan intensa que las órbitas, las trayectorias de la luz e incluso la noción de estar quieto son arrastradas en el sentido del giro.

¿Qué es la ergosfera?

La ergosfera es la región, fuera del horizonte de sucesos, donde el arrastre del marco es total: nada puede permanecer inmóvil respecto a las estrellas lejanas, porque hacerlo exigiría viajar más rápido que la luz. Aun así se puede escapar de ella, a diferencia del interior del horizonte.

¿Se puede extraer energía de un agujero negro?

De uno en rotación, sí. El proceso de Penrose usa la ergosfera para extraer energía rotacional, hasta cerca del 29 % de la masa del agujero para giro máximo. La misma física, aplicada a campos magnéticos, se considera el motor de los chorros relativistas.

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