Apakah hukum fizikal yang menjelaskan mengapa masalah yang mengalir dari bintang pengiring mengorbit dengan cepat sebagai berhampiran dengan lubang hitam?

Jawapan:

Graviti menerangkan mengapa benda mengorbit lubang hitam dengan pantas.

Penjelasan:

Newtons persamaan gerakan objek dalam orbit. Daya graviti yang bertindak pada sesuatu objek digambarkan oleh persamaan:

# F = (GMm) / r ^ 2 #

Di mana # G # adalah pemalar graviti, # M # adalah jisim badan objek yang mengorbit sekitar, # m # adalah jisim objek yang mengorbit dan # r # adalah jarak yang berasingan.

Daya sentripetal yang diperlukan untuk menyimpan objek dalam orbit diberikan oleh persamaan:

# F = (mv ^ 2) / r #

Di mana # v # adalah kelajuan objek yang mengorbit.

Apabila objek berada di orbit kedua-dua pasukan adalah sama:

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

Pembahagian oleh # m # dan mengalikan dengan # r # memberikan:

# v ^ 2 = (GM) / r #

Dalam senario ini # M # adalah jisim lubang hitam yang akan menjadi agak besar. Lubang hitam juga akan agak kecil. Oleh kerana perkara itu semakin dekat dengan lubang hitam, nilai # r # akan semakin kecil dan dengan itu kelajuan # v # akan semakin besar.

Oleh itu, perkara yang lebih dekat dengan lubang hitam semakin cepat ia akan mengorbit.

Sekali perkara mendapat hampir dekat dengan lubang hitam kesan relativiti umum menjadi penting, tetapi persamaan Newtons gerakan cukup dekat pada jarak yang jauh.

Apakah perbezaan utama antara lubang hitam bintang dan lubang hitam supermasif?

Lubang hitam yang cemerlang dibentuk di teras bintang gergasi manakala lubang hitam supermasif membentuk di tengah-tengah galaksi dan tinggal di sana. Lubang hitam supermassive adalah ENORMOUS, dan boleh menghulurkan hampir 2 bilion batu! Walau bagaimanapun, lubang hitam yang cemerlang, jauh lebih kecil dan meregangkan sekitar 20-100 batu. Mereka berkeliaran di sekitar kekosongan ruang, memakan bintang. Lubang hitam supermassive kekal di pusat galaksi dan tahan bersama-sama.

Dalam sistem bintang binari, kerdil putih kecil mengorbit teman dengan tempoh 52 tahun pada jarak 20 A.U. Berapakah massa kerdil putih menganggap bintang pengiring mempunyai massa 1.5 jisim suria? Banyak terima kasih jika ada yang boleh membantu !?

Menggunakan undang-undang Kepler ketiga (dipermudahkan untuk kes ini), yang menetapkan hubungan antara jarak antara bintang dan tempoh orbit mereka, kita akan menentukan jawapannya. Undang-undang Kepler Ketiga menetapkan bahawa: T ^ 2 propto a ^ 3 di mana T mewakili tempoh orbital dan mewakili paksi separuh utama orbit bintang. Dengan mengandaikan bahawa bintang mengorbit pada satah yang sama (iaitu, kecenderungan paksi putaran berbanding dengan pesawat orbital ialah 90º), kita boleh mengesahkan bahawa faktor kekompadanan antara T ^ 2 dan a ^ 3 diberikan oleh: frac {G ( M_1 + M_2)} {4 pi ^ 2} = frac {a ^ 3} {T ^ 2} at

Faktor-faktor yang paling mungkin mempengaruhi sama ada bintang akhirnya berakhir sebagai bintang neutron atau sebagai lubang hitam?

Jisim bintang. Lubang hitam dan bintang neutron terbentuk apabila bintang mati. Walaupun bintang terbakar, haba di bintang memaksa tekanan di luar dan mengimbangi daya graviti. Apabila bahan api bintang dibelanjakan, dan ia berhenti membakar, tidak ada lagi haba untuk mengatasi daya graviti. Bahan yang tersisa runtuh di dalam dirinya sendiri. Walaupun bintang-bintang tentang saiz Matahari menjadi kerdil putih, mereka kira-kira tiga kali jisim Matahari yang padat menjadi bintang-bintang neutron. Dan bintang dengan jisim yang lebih besar daripada tiga kali Matahari akan dihancurkan ke satu titik, yang kita panggil lubang hit