Si toutes les étoiles tournent, pourquoi une théorie a-t-elle été développée qui exige des étoiles non tournantes?

Selon les recherches de Penrose, une étoile non tournante finirait, après un effondrement gravitationnel, comme un trou noir parfaitement sphérique. Cependant, chaque étoile dans l'univers a une sorte de moment angulaire.

Pourquoi même se donner la peine de faire cette recherche si cela ne se produira jamais dans l'univers et cela a-t-il des implications pour l'avenir de l'astrophysique?

Une autre considération est que la physique qui décrit un trou noir en rotation était beaucoup plus difficile à développer.

Les mathématiques décrivant le trou noir de Schwarzschild (non chargé et non tournant) ont été développées en 1916 . Celui-ci a été étendu aux trous noirs chargés et non tournants en 1918 ( métrique Reissner – Nordström )

Ce n'est qu'en 1963 que la métrique Kerr pour les trous noirs en rotation non chargés a été développée. Deux ans plus tard, la forme la plus générale, la métrique de Kerr-Newman a été trouvée.

Je n'aurais pas envie d'attendre 47 ans pour qu'un modèle de trou noir plus précis soit développé avant de faire un travail significatif sur le terrain.

De la même manière, nous pourrions demander ...

Aucun faisceau ne peut mesurer exactement 1 mètre de long. Aucun faisceau ne peut être exactement droit. Le matériau constituant un faisceau ne peut pas être vraiment isotrope. Alors, pourquoi devrions-nous prendre la peine de calculer la contrainte dans un faisceau droit de 1 mètre avec un matériau isotrope?

Parce que savoir comment effectuer ce calcul est un élément de base pour effectuer des calculs plus complexes.

Le calcul du trou noir non rotatif fournit également une solution limitante. La solution pour l'effondrement d'une étoile filante s'approchera de cette solution lorsque le spin s'approche de zéro.

De même, Newton nous a dit que lorsque les forces externes approchent de zéro, la trajectoire d'un objet en mouvement s'approche d'une ligne droite. C'est utile de savoir même s'il n'y a aucun endroit dans notre univers qui n'a pas d'influence gravitationnelle.

Tous les modèles sont des approximations, nous jugeons un modèle sur son utilité.

Comprendre l'effondrement d'une étoile non tournante vers un trou noir donne un aperçu de la nature de l'effondrement gravitationnel. Une grande partie de la physique de l'effondrement ne dépend pas du spin. La formation d'un horizon d'événement, par exemple.

Les modèles peuvent être affinés et, dans ce cas, la rotation conduit à une meilleure compréhension et à une structure non sphérique symétrique avec plusieurs horizons singuliers.

Tous les modèles sont nécessairement des simplifications. Mais le modèle non rotatif est toujours utile.

La période de rotation de notre soleil est de 24,47 jours à l'équateur et de près de 38 jours aux pôles, la période de rotation de notre planète est de 23h 56m 4.098.903.691s . L'utilisation des équations de Schwarzschild dans les deux cas n'est pas exacte.

Si vous utilisiez l'équation pour les objets non rotatifs pour calculer l'heure à l' altitude des satellites GPS (~ 20 200 km ou 12 550 miles), vous seriez alors en panne de 38 636 nanosecondes par jour . Une année julienne est définie comme 365,25 jours d'exactement 86 400 secondes (unité de base SI), totalisant exactement 31 557 600 secondes au cours de l'année astronomique julienne. L'année civile grégorienne (moyenne de 400 ans) est de 365,2425 jours.

Multipliant 365,2425 x 38636 = 14111509,23 nanosecondes, soit 0,0141 seconde par an. Si vous ne vous inquiétez pas de ce montant, vous pouvez utiliser l'équation la plus simple, comme pour les calculs impliquant l'étoile HR 1362 qui a une période de rotation de 306,9 ± 0,4 jours.

Vous avez raison: toutes les étoiles tournent. La seule raison pour laquelle je peux penser pourquoi les astrophysiciens effectuent des calculs pour une étoile non tournante ou un trou noir est que cela facilite un peu leurs calculs. Bien que toutes les étoiles tournent, certaines tournent beaucoup plus rapidement que d'autres, et leurs masses varient également, il y a donc un large degré d'incertitude qui est réduit en calculant pour une étoile qui ne tourne pas.