The observed angular velocity of the frame drag in the system of the coordinate bookkeeper far away from the mass is^[1]

${\displaystyle {\rm {\omega ={\frac {2\ a\ r}{\Xi }}}}}$

in units of ${\displaystyle {\rm {G=M=c=1}}}$ and with

${\displaystyle {\rm {\Sigma =r^{2}+a^{2}\ \cos ^{2}\theta ,\ \Delta =r^{2}-2\ r+a^{2},\ \Xi =\left(a^{2}+r^{2}\right)^{2}-a^{2}\ \sin ^{2}\theta \ \Delta }}}$

The radius of gyration is given by^[2]

${\displaystyle {\rm {{\bar {R}}={\sqrt {\frac {\Xi }{\Sigma }}}}}}$

and the cartesian coordinates in the bookkeeper's frame of reference are

${\displaystyle {\rm {r_{xy}={\sqrt {(a^{2}+r^{2})\sin ^{2}\theta }}}},\ {\rm {r_{xyz}}}={\rm {\sqrt {r_{xy}^{2}+r^{2}\cos ^{2}\theta }}}}$

The gravitational time dilation component is

${\displaystyle {\rm {\varsigma ={\sqrt {\frac {\Xi }{\Sigma \ \Delta }}}}}}$

so the observed transverse velocity of a frame dragged zero angular momentum probe is

${\displaystyle {\rm {u_{\perp }=\Omega _{obs}=\omega \ r_{xy}}}}$

and the local velocity

${\displaystyle {\rm {v_{\perp }=\Omega _{loc}=\omega \ {\bar {R}}\ \varsigma }}}$

That is exactly the speed of light at the outer edge of the outer ergosphere at

${\displaystyle {\rm {r_{\text{ergo}}=1+{\sqrt {1-a^{2}\cos ^{2}\theta }}}}}$

which corresponds to a Boyer-Lindquist radius of ${\displaystyle 2}$ and a cartesian radius of ${\displaystyle {\sqrt {\rm {2^{2}+a^{2}}}}}$ at the equator.

1. ↑ Andrei & Valeri Frolov: Rigidly rotating ZAMO surfaces in the Kerr spacetime, page 1, eq. 5
2. ↑ Scott A. Hughes: Nearly horizon skimming orbits of Kerr black holes, pages 5, 6 etc

أنا، صاحب حقوق التأليف والنشر لهذا العمل، أنشر هذا العمل تحت الرخصة التالية:

هذا الملفُّ مُرخَّصٌ برخصة المشاع الإبداعي الدَّوليَّة المُلزِمة بنسب العمل إلى مُؤَلِّفه وبترخيص المُشتقَّات بالمثل 4.0.

يحقُّ لك:

• مشاركة العمل – نسخ العمل وتوزيعه وبثُّه
• إعادة إنتاج العمل – تعديل العمل

حسب الشروط التالية:

• نسب العمل إلى مُؤَلِّفه – يلزم نسب العمل إلى مُؤَلِّفه بشكل مناسب وتوفير رابط للرخصة وتحديد ما إذا أجريت تغييرات. بالإمكان القيام بذلك بأية طريقة معقولة، ولكن ليس بأية طريقة تشير إلى أن المرخِّص يوافقك على الاستعمال.
• الإلزام بترخيص المُشتقات بالمثل – إذا أعدت إنتاج المواد أو غيرت فيها، فيلزم أن تنشر مساهماتك المُشتقَّة عن الأصل تحت ترخيص الأصل نفسه أو تحت ترخيص مُتوافِقٍ معه.

https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0CC BY-SA 4.0 Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0 truetrue

• de.wikipedia.org/wiki/Kerr-Metrik
• de.wikipedia.org/wiki/Lense-Thirring-Effekt
• en.wikipedia.org/wiki/Lense-Thirring_precession