1963 年、数学者ロイ・カーは時空を正確に記述するアインシュタイン方程式の解を発見しました。
角運動量は物理的なものであることを思い出してください回転運動の量を特徴付ける量であり、回転する質量の量、空間内での分布方法、および回転自体が発生する角速度に依存します。
ブラックホールとは？
ブラック ホールには 4 つのタイプが知られています。一般相対性理論における重力を記述するアインシュタイン方程式の解を提示します。そのうちの 2 つは回転します。これらは、カー ブラック ホールとカー ニューマン ブラック ホールです。
写真: ESO/M. Kornmesser、CC BY 4.0、ウィキメディア・コモンズ経由
カーのブラック ホールは、有名な名前にちなんで名付けられました。数学者ロイ・カー。回転するブラック ホールの挙動を表す方程式の解を見つけたのは彼でした。その後、エズラ・ニューマンによって補完されました。彼は、回転運動を特徴とする巨大な物体が存在する時空の幾何学を正確に記述しました。カーニューマン ブラック ホールと、通常は静的なシュヴァルツシルト ホールとを区別するのは、後者の要因です。さらに、Kerr-Newman ブラック ホールにはエルゴスフィアがあります。これは、事象の地平線と静的限界の間に位置する、回転するブラック ホールの近くの時空の領域であることを思い出してください。エルゴスフィア内のオブジェクトは、Lense-Thirring 効果により、必然的にブラック ホールと共に回転します。
何が問題ですか？
ブラックホールが安定している場合、最終的には重力波に強く打たれた後でも、カーの数学的記述に戻ります。これらの宇宙の巨人が不安定だった場合、アインシュタインの重力理論は根本的なレベルで変更されなければならず、科学界は宇宙の巨人に関するすべての知識を修正しなければならない.すべてがカーの安定性が正当化されることを示唆していたが、それを証明することはできなかった.
科学者たちは何を知りましたか？
問題を解決するために、科学者たちは質問に目を向けましたブラックホールに落ちる重力波がブラックホールを変化させたり、完全に破壊したりすることができるかどうかについて。たとえば、ワイン グラスを想像してみてください、と Quanta Magazine は書いています。静電容量の共振周波数と正確に一致する十分な音波がそれに向けられると、振動し始め、壊れることさえあります。その結果、物理学者は、重力波がブラックホールに衝突したときに、同様の共鳴タイプの現象が発生する可能性があるかどうか疑問に思いました.
写真：NASAゴダード宇宙飛行センター
この研究で科学者たちは次のことを発表しました。重力波がカー ブラック ホールの事象の地平線を横切り、その「内部」に到達した場合に発生します。計算の結果、これは質量と回転を変える可能性があるが、依然としてカー方程式で記述される物体であることが示されました。
したがって、研究者らは、ゆっくりと回転しているブラックホールは、重力波に少しさらされただけでは「崩壊」しません。理論家たちは、今後数年のうちに、その結果を任意の角運動量の場合に一般化できることを期待しています。
一番下の行は何ですか？
これまでのところ、安定性はブラック ホールの質量に対する角運動量の比率が 1 よりはるかに小さい、ゆっくりと回転するブラック ホール。さらに、物理学者は、角運動量と質量の比率をどれだけ小さくすれば、同じ安定性が得られるかを知りませんでした。
彼らの長い道のりは一歩しかないことを考えると証明は角運動量が小さいという仮定に基づいていると、この研究の共著者であるプリンストン大学のセルジュ・クライナーマンは次のように述べています。安定感が出ます。」
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カバー写真: ESO/L.カルサダ、CC BY 4.0、ウィキメディア・コモンズ