Kateri fizikalni zakon razlaga, zakaj se snov, ki teče iz orbite spremljevalne zvezde, hitro približuje črni luknji?

Kateri fizikalni zakon razlaga, zakaj se snov, ki teče iz orbite spremljevalne zvezde, hitro približuje črni luknji?
Anonim

Odgovor:

Gravitacija pojasnjuje, zakaj se materija hitro vrti okoli črne luknje.

Pojasnilo:

Newtonove enačbe gibanja objektov v orbiti. Sila gravitacije, ki deluje na predmet, je opisana z enačbo:

# F = (GMm) / r ^ 2 #

Kje # G # je gravitacijska konstanta, # M # je masa telesa, ki ga obkroža predmet, # m # masa predmeta v orbiti in. t # r # je razdalja narazen.

Centripetalna sila, ki je potrebna za ohranjanje predmeta v orbiti, je podana z enačbo:

# F = (mv ^ 2) / r #

Kje # v # je hitrost predmeta v orbiti.

Ko je predmet v orbiti, sta obe sili enaki:

# (GMm) / r ^ 2 = (mv ^ 2) / r #

Delitev s # m # in pomnožimo z # r # daje:

# v ^ 2 = (GM) / r #

V scenariju # M # je masa črne luknje, ki bo precej velika. Črna luknja bo tudi zelo majhna. Ko se zadeva približa črni luknji, vrednost # r # se bo postopoma zmanjševalo in s tem hitrost # v # postajajo vse večji.

Zato je bližje zadevo črni luknji hitreje orbiti.

Ko se snov popolnoma približa črni luknji, učinki splošne relativnosti postanejo pomembni, vendar so Newtonove enačbe gibanja dovolj velike na večjih razdaljah.