在内视界内部,和史瓦西黑洞一样有一个奇异性质汇聚的地方,但是不像史瓦西黑洞那样是一个奇点,而是一个独特的奇异环,一个充满了量子效应奇异性质的面,安静地平躺在黑洞赤道面上。
要注意的是,史瓦西几何描述的是一个球形物体的引力场,不论该物体是否处于静止;而克尔几何描述的只是一个最后的平衡态,它只适用于视界已经形成和所有的畸形都已被引力波扫除之后,而不能用于转动恒星的实际坍缩过程。
性质:另外它还有一个重要性质:我们可以从中提取能量。这听起来有些不可思议,因为我们都认为黑洞是一毛不拔的吝啬鬼。
这里的奥秘在于克尔黑洞有能层,意思就是能够从中提取能量的一层。克尔黑洞的能量组成有两部分:质量对应的引力势能和转动对应的转动动能。我们所能提取的是转动能。
提取方法:派飞船进入能层,然后朝黑洞转动方向的反方向扔下一个重物,然后快速离去。这个过程会使黑洞转动的角动量降低,减少的部分转移到飞船上,另外,转动量也降低,这部分能量也转移到了飞船上,这就从黑洞中提取了能量。不过,黑洞也不吃亏,它虽然失去了转动能,但是得到了一大块物质。黑洞并不在乎转动能,它在乎的是视界的面积。黑洞进行的任何活动都保持视界面积只增加不减少,上述过程能够使视界面积增加,所以能够进行。
分类:在黑洞的热动力学方面,黄金比例起着意想不到的作用。通常可将黑洞分为两类:不旋转的(角动量为0)和旋转的,旋转的黑洞被称为“克尔黑洞”。克尔黑洞又以两种状态存在:一种是当它们丧失能量时被加热;另一种则是被冷却。这两种状态还会相互转化,而转化的条件只有在其质量的平方与角动量的平方之比为“黄金比例”时才成立。
向左转|向右转
极端克尔黑洞是怎样形成的
克尔黑洞是宇宙中最极端的黑洞,为什么这么说呢?从克尔黑洞图片中可以看出这是一个告诉旋转的黑洞!
因为黑洞被认为是性质最为简单的天体,通常只需三个量(质量、角动量和电荷)就可以完全描述它。而天体物理当中的黑洞更为简单,质量和角动量两个量。角动量又常用归一化的无量纲自旋参数来表示,其绝对值的变化范围在0和1之间。0代表史瓦西黑洞(不转黑洞),1代表极端克尔黑洞(转动最大值);自旋参数的正负号代表了黑洞自旋和吸积盘的转动方向是否一致:一致为正,否则为负。
克尔黑洞
极端克尔黑洞,无论是在限制大质量恒星演化、检验喷流产生机制,以及验证广义相对论等众多领域,都有着重要作用。寻找极端自旋黑洞将对这些研究方向提供重要的观测限制。尽管2011年的研究结果表明天鹅座黑洞为极端克尔,但此性质需加以确认。受观测模式和时间限制,2011年工作所使用的X射线光谱质量相对较差,而且只有一个符合分析条件的光谱。为了确认天鹅座黑洞自旋的本质,研究人员申请了更多的X射线望远镜观测时间和采取了更佳的观测模式。在此次发表的文章中,不仅得到了更多的光谱(5次观测11个光谱,6个可用光谱),而且光谱质量也比之前更好。从而在确认之前极端克尔黑洞的同时,对此黑洞的角动量做出了更强限制:自旋参数大于0.983(99.7%的概率;最大值为1)。