Un agujero negro giratorio es un agujero negro que tiene un momento angular , es decir, gira alrededor de uno de sus ejes de simetría .
Se conocen cuatro agujeros negros que ayudan a representar soluciones a las ecuaciones de Einstein que describen la gravedad en la relatividad general . Dos de ellos rotan: los agujeros negros de Kerr y Kerr-Newman. Se cree que cada agujero negro se colapsa rápidamente y se convierte en un agujero negro estable y, según el teorema de la ausencia de cabello (excepto por las fluctuaciones cuánticas), los agujeros negros estables pueden describirse completamente en cualquier momento mediante estos once números:
Estos números representan las propiedades persistentes de un objeto, que se pueden determinar a distancia estudiando sus campos electromagnético y gravitatorio. Todos los demás cambios del agujero negro irán al infinito o serán absorbidos por el agujero negro. Esto se debe a que todo lo que sucede dentro del horizonte de eventos del agujero negro no puede afectar los eventos fuera de él.
En base a estas características, los cuatro tipos de agujeros negros se pueden definir de la siguiente manera:
| No giratorio ( de J = 0) | Girando ( C J > 0) | |
| Descargado ( Q =0) | Schwarzschild | Kerra |
| Cargado ( Q ≠ 0) | Reissner-Nordstrom | Kerr Newman |
Los agujeros negros en rotación se forman por el colapso gravitatorio de estrellas giratorias masivas o por el colapso de un cúmulo de estrellas o gas con un momento angular total distinto de cero. Dado que la mayoría de las estrellas giran, se supone que la mayoría de los agujeros negros en la naturaleza son agujeros negros en rotación. A fines de 2006, los astrónomos informaron estimaciones de las tasas de rotación de los agujeros negros en el Astrophysical Journal . Un agujero negro en la Vía Láctea , GRS 1915+105 , puede girar 1150 veces por segundo [2] sin acercarse al límite superior teórico.
La formación de un agujero negro giratorio a partir de una hipernova se suele considerar como emisiones de estallidos de rayos gamma .
Un agujero negro giratorio puede producir una gran cantidad de energía a partir de su energía de rotación. Esto sucede a través del proceso de Penrose en la ergosfera del agujero negro , la región fuera del horizonte de eventos. En este caso, el agujero negro giratorio se reduce gradualmente hasta convertirse en un agujero negro de Schwarzschild, la forma más pequeña de la que no se puede obtener energía. Sin embargo, la velocidad de giro de un agujero negro de Kerr nunca llegará a cero.
Métrica de Kerr y métrica de Kerr-NewmanEl concepto de un agujero negro giratorio es una solución a la ecuación de Einstein . Hay dos soluciones exactas conocidas, la métrica de Kerr y la solución de Kerr-Newman , que supuestamente representan todas las soluciones para los agujeros negros giratorios en la región exterior.