W niezwykłym badaniu Abramowicz, Jaroszyński i Sikora (1978) obliczyli strukturę hydrodynamiczną dysku akrecyjnego krążącego wokół czarnej dziury. Istnieją zamknięte i otwarte powierzchnie ekwipotencjalne, a płyn w równowadze hydrostatycznej może zajmować objętość w dowolnej z zamkniętych powierzchni. W pobliżu czarnej dziury grawitacja jest tak silna, że powierzchnie ekwipotencjalne mogą się przecinać, tworząc wierzchołek, często nazywany dziobem Sikory, przez który płyn może przedostać się do czarnej dziury. Topologia tych powierzchni ekwipotencjalnych utrudnia przepływ (i ucieczkę) płynu akreującego w kierunku pionowym (osiowym). Aby wymusić jakikolwiek wypływ wzdłuż osi symetrii, potrzebne są czynniki inne niż grawitacja.
Co zaskakujące, nie dzieje się tak w przypadku braku horyzontu zdarzeń. The niedawna publikacja “Equilibrium tori orbiting Reissner-Nordstrom naked singularities” autorstwa Ruchi Mishry i Włodka Kluźniaka z Centrum Astronomicznego PAN w Warszawie, pokazuje, co się dzieje gdy weźmie się pod uwagę płyny w równowadze hydrostatycznej, krążące wokół nagiej osobliwość Reissnera-Nordströma. Metryka Reissnera-Nordströma to: dokładne rozwiązanie próżniowych równań Einsteina, opisujących sferycznie symetryczne, naładowane elektrycznie źródło grawitacji. Rozwiązania pozwalają zarówno na czarne dziury jak i nagie osobliwości (w zależności od stosunku masy do ładunku elektrycznego). W przeciwieństwie do przypadku czarnej dziury, przy nagiej osobliwości, nawet jeśli elektrycznie obojętny płyn zyskuje wystarczającą energię, aby wydostać się z objętości zamkniętej powierzchnią ekwipotencjalną, ledwo zdoła się zbliżyć do osobliwości centralnej. Zamiast dać się schwytać osobliwości, płyn będzie wypływał do nieskończoności w kierunku quasi-osiowym, wzdłuż otwartych powierzchni ekwipotencjalnych. Będzie to skutkiem działania wyłącznie grawitacji i ciśnienia.
Podpis ryciny: lewy panel: rysunek z pracy Abramowicza, Jaroszyńskiego i Sikory (1978) przedstawiający powierzchnie ekwipotencjalne wokół czarnej dziury. Obecność wierzchołka umożliwia akrecję na czarną dziurę bez utraty momentu pędu. Prawy panel: Powierzchnie ekwipotencjalne wokół nagiej osobliwości Reissnera-Nordströma o wartości stosunku ładunku elektrycznego do masy Q = 1,8.
Tekst: Ruchi Mishra
