Un forat negre de Kerr-Newman o forat negre en rotació amb càrrega elèctrica és aquell que es defineix per tres paràmetres: la massa M, el moment angular J i la càrrega elèctrica Q. Aquesta solució va ser obtinguda en 1960 pels matemàtics Roy Kerr i Erza Newman a les equacions de camp de la relativitat per a objectes massius elèctricament carregats o amb conservació de moment angular.
Introducció El forat negre de Kerr-Newman és una regió no isòtropa que queda delimitada per tres zones: un horitzó de Cauchy, un horitzó de successos extern i una ergoesfera. A causa de la conservació del moment angular, la forma que pren el conjunt és la d'un elipsoide, que en l'interior del qual conté una singularitat en forma d'anell o tor comprimit a volum pràcticament zero (el cas contrari seria un forat negre de Reissner-Nordström).
La fórmula que determina al límit estàtic de l'ergoesfera depèn de la massa, la càrrega i el moment angular del forat:
on: és el perimetre de l'ergoesfera, M és la massa, a el paràmetre de rotació on J és el moment angular, i Q és la càrrega elèctrica.
En tant la qual determina les vores dels seus horitzons de successos és així:
on és la distància de cada horitzó de successos, sent el valor de per a lhoritzó de successos extern, i el valor de per a lhoritzó de successos intern.
Sobre Q i J en un forat de Kerr-Newman Velocitat de gir. Quan la velocitat de gir tendeix a ser molt gran, l'horitzó de successos es divideix en dos, el que genera enormes corrents de direcció única entre ells, afectant al límit estàtic de l'ergoesfera, que força a alguns fotons a ser emesos com rajos gamma.
Altre fenomen comú en aquest tipus de forats, i l'energia dels quals depèn directament de la seua velocitat, és la formació d'intensos camps magnètics i corrents de gas ionitzat perpendiculars al disc d'acreció que s'arremolina entorn de l'ergoesfera.
Sobre la relació Q i J amb M en el radi giromagnètic. Els valors que prenen la càrrega elèctrica i el moment angular són molt importants en l'anatomia d'un forat negre de Kerr-Newman, degut al fet que és la seua relació la qual determina el límit concret entre els seus horitzons de successos i el radi giromagnètic o moment magnètic dipolar sent la seua fórmula on és el ràdio giromagnètic i m és el moment magnètic. Existeixen bàsicament tres relacions: | Q | ^ J < M, ací el moment magnètic dipolar és major, el que significa que es genera un lleuger efecte d'electro-imant fora de l'ergoesfera. Els horitzons de successos es mantenen a prudent distància.
|Q | ^ J = M, per aquest cas el dipol és normal, creant-se un camp magnètic moderat. Els horitzons de successos es fusionen en un únic que envolta a la singularitat en forma d'anell.
| Q | ^ J > M, aquest cas en particular no és el més comú, ací l'efecte del camp magnètic és molt intens i els horitzons de successos desapareixen deixant a la singularitat visible; açò sembla estar prohibit per la regla del censor còsmic ideada per Roger Penrose, que no permet singularitats nues.
Vegeu també Forat negre de Kerr (o mètrica de Kerr). Forat negre de Reissner-Nordström Forat negre de Schwarschild
Categoria:Forats negres