Se todas as estrelas giram, por que foi desenvolvida uma teoria que exige estrelas não rotativas?

Segundo a pesquisa de Penrose, uma estrela não rotativa acabaria, após o colapso gravitacional, como um buraco negro perfeitamente esférico. No entanto, toda estrela do universo tem algum tipo de momento angular.

Por que se incomodar em fazer essa pesquisa se isso nunca acontecerá no universo e isso tem implicações no futuro da astrofísica?

Outra consideração é que a física que descreve um buraco negro em rotação era muito mais difícil de desenvolver.

A matemática que descreve o buraco negro de Schwarzschild (sem carga, sem fiação) foi desenvolvida em 1916 . Isso foi expandido para buracos negros carregados e não giratórios em 1918 ( métrica Reissner – Nordström )

Somente em 1963 foi desenvolvida a métrica de Kerr para buracos negros giratórios não carregados. Dois anos depois, a forma mais geral, foi encontrada a métrica de Kerr-Newman .

Eu não gostaria de esperar 47 anos para que um modelo de buraco negro mais preciso fosse desenvolvido antes de fazer qualquer trabalho significativo no campo.

De maneira semelhante, poderíamos perguntar ...

Nenhuma viga pode ter exatamente 1 metro de comprimento. Nenhuma viga pode ser exatamente reta. O material que forma uma viga não pode ser verdadeiramente isotrópico. Então, por que deveríamos nos preocupar em calcular a tensão em um feixe reto de 1 metro com material isotrópico?

Porque saber como executar esse cálculo é um alicerce para cálculos mais complexos.

O cálculo não rotativo do buraco negro também fornece uma solução limitadora. A solução para o colapso de uma estrela giratória se aproximará dessa solução quando a rotação se aproximar de zero.

Da mesma forma, Newton nos disse que quando as forças externas se aproximam de zero, o caminho de um objeto em movimento se aproxima de uma linha reta. Isso é útil saber, mesmo que não haja lugar em nosso universo que não tenha influência gravitacional.

Todos os modelos são aproximações, julgamos um modelo sobre o quão útil ele é.

Compreender o colapso de uma estrela não rotativa em um buraco negro fornece uma visão da natureza do colapso gravitacional. Grande parte da física do colapso não depende da rotação. A formação de um horizonte de eventos, por exemplo.

Os modelos podem ser refinados e, nesse caso, considerar a rotação leva a uma visão mais aprofundada e a uma estrutura não esférica simétrica com múltiplos horizontes singulares.

Todos os modelos são necessariamente simplificações. Mas o modelo não rotativo ainda é útil.

O período de rotação do nosso sol é de 24,47 dias no equador e quase 38 dias nos pólos, o período de rotação do nosso planeta é 23h 56m 4.098.903.691s . O uso das equações de Schwarzschild para ambos os casos não é exato.

Se você usasse a equação para objetos não rotativos para calcular o tempo na altitude dos satélites GPS (~ 20.200 km ou 12.550 milhas), seria 38.636 nanossegundos por dia . Um ano juliano é definido como 365,25 dias de exatamente 86.400 segundos (unidade base SI), totalizando exatamente 31.557.600 segundos no ano astronômico juliano. O ano civil gregoriano (média de 400 anos) é 365,2425 dias.

Multiplicando 365,2425 x 38.636 = 14.111.509,23 nanossegundos, ou seja, 0,0141 segundos por ano. Se não estiver preocupado com esse valor, você pode usar a equação mais fácil, como nos cálculos envolvendo a estrela HR 1362, que possui um período de rotação de 306,9 ± 0,4 dias.

Você está certo: todas as estrelas giram. A única razão pela qual consigo pensar por que os astrofísicos fazem cálculos para uma estrela não rotativa ou um buraco negro é que isso facilita um pouco seus cálculos. Embora todas as estrelas giram, algumas giram muito mais rápido que outras, e suas massas também variam, então há um grande grau de incerteza que é reduzido pelo cálculo de uma estrela que não gire.