Si todas las estrellas giran, ¿por qué se desarrolló una teoría que requiere estrellas no giratorias?

Según la investigación de Penrose, una estrella no giratoria terminaría, después del colapso gravitacional, como un agujero negro perfectamente esférico. Sin embargo, cada estrella en el universo tiene algún tipo de momento angular.

¿Por qué molestarse en hacer esa investigación si eso nunca sucederá en el universo y tiene alguna implicación para el futuro de la astrofísica?

Otra consideración es que la física que describe un agujero negro giratorio fue mucho más difícil de desarrollar.

Las matemáticas que describen el agujero negro Schwarzschild (sin carga, sin girar) se desarrollaron en 1916 . Esto se expandió a agujeros negros cargados y sin giro en 1918 ( métrica The Reissner – Nordström )

No fue hasta 1963 que el métrica Kerr para los agujeros negros giratorios sin carga. Dos años más tarde, la forma más general, se encontró la métrica Kerr-Newman .

No me gustaría esperar 47 años para que se desarrolle un modelo de agujero negro más preciso antes de hacer un trabajo significativo en el campo.

De manera similar, podríamos preguntar ...

Ninguna viga puede tener exactamente 1 metro de largo. Ninguna viga puede ser exactamente recta. El material que forma una viga no puede ser verdaderamente isotrópico. Entonces, ¿por qué deberíamos molestarnos en calcular el esfuerzo en una viga recta de 1 metro que tiene material isotrópico?

Porque saber cómo realizar este cálculo es un componente básico para hacer cálculos más complejos.

El cálculo del agujero negro no giratorio también proporciona una solución limitante. La solución para el colapso de una estrella giratoria se acercará a esta solución a medida que el giro se acerque a cero.

De manera similar, Newton nos dijo que a medida que las fuerzas externas se acercan a cero, la trayectoria de un objeto en movimiento se acercará a una línea recta. Es útil saberlo a pesar de que no hay lugar en nuestro universo que no tenga influencia gravitacional.

Todos los modelos son aproximaciones, juzgamos un modelo sobre lo útil que es.

Comprender el colapso de una estrella no giratoria en un agujero negro da una idea de la naturaleza del colapso gravitacional. Gran parte de la física del colapso no depende del giro. La formación de un horizonte de eventos, por ejemplo.

Los modelos se pueden refinar y, en este caso, considerar la rotación conduce a una mayor comprensión, y a una estructura simétrica no esférica con múltiples horizontes singulares.

Todos los modelos son necesariamente simplificaciones. Pero el modelo no rotativo sigue siendo útil.

El período de rotación de nuestro sol es de 24.47 días en el ecuador y casi 38 días en los polos, el período de rotación de nuestro planeta es de 23h 56m 4.098,903,691s . El uso de ecuaciones de Schwarzschild para cualquier caso no es exacto.

Si usó la ecuación para objetos no giratorios para calcular el tiempo a la altitud de los satélites GPS (~ 20,200 km o 12,550 millas), entonces estaría ausente en 38,636 nanosegundos por día . Un año juliano se define como 365.25 días de exactamente 86,400 segundos (unidad base SI), totalizando exactamente 31,557,600 segundos en el año astronómico juliano. El año calendario gregoriano (promedio de 400 años) es 365.2425 días.

Multiplicar 365.2425 x 38,636 = 14,111,509.23 nanosegundos, eso es 0.0141 segundos por año. Si estar fuera de esa cantidad no le preocupa, entonces puede usar la ecuación más fácil, como para los cálculos que involucran la estrella HR 1362, que tiene un período de rotación de 306.9 ± 0.4 días.

Tienes razón: todas las estrellas giran. La única razón por la que puedo pensar por qué los astrofísicos hacen cálculos para una estrella no giratoria o un agujero negro es que hace que sus cálculos sean un poco más fáciles. Aunque todas las estrellas giran, algunas giran mucho más rápido que otras, y sus masas también varían, por lo que existe un amplio grado de incertidumbre que se reduce al calcular una estrella que no gira.