Aké fyzikálne zákony vysvetľujú, prečo hmota prúdiaca z hviezdy spoločníka obieha rýchlo ako blízko čiernej diery?

odpoveď:

Gravitácia vysvetľuje, prečo hmota obieha čiernu dieru rýchlo.

vysvetlenie:

Newtonove rovnice pohyby objektov na obežnej dráhe. Gravitačná sila pôsobiaca na objekt je opísaná rovnicou:

# F = (GMM) / r ^ 2 #

Kde # G # je gravitačná konštanta, # M # je hmotnosť telesa, ktoré objekt obieha okolo, # M # je hmotnosť obiehajúceho objektu a. t # R # je vzdialenosť od seba.

Dostredivá sila potrebná na udržanie objektu na obežnej dráhe je daná rovnicou:

# F = (mv ^ 2) / r #

Kde # V # je rýchlosť obiehajúceho objektu.

Keď je objekt na obežnej dráhe, tieto dve sily sú rovnaké:

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

Rozdelenie podľa # M # a vynásobením # R # dodáva:

# V ^ 2 = (GM) / r #

V scenári # M # je hmotnosť čiernej diery, ktorá bude dosť veľká. Čierna diera bude tiež dosť malá. Keď sa hmota dostane bližšie k čiernej diere, hodnota # R # bude postupne zmenšovať a tým aj rýchlosť # V # bude postupne zväčšovať.

Čím bližšia je teda čierna diera, tým rýchlejšie bude obežná dráha.

Akonáhle sa hmota dostane dosť blízko k čiernej diere, účinky všeobecnej relativity sa stanú významnými, ale Newtonove pohybové rovnice sú dosť blízko na väčšie vzdialenosti.