物質はブラックホールに直接飛んで、降着円盤を避けられますか?


8

私の非科学的訓練を受けた心が理解していることから、物質は通常、降着円盤に巻き込まれることによってブラックホールに入り、それがイベントホライズンを通過するまでブラックホールに近づき、戻りません。地球をブラックホールのアナロジーとして使用すると、降着円盤は土星の環のように赤道の周りを周回し、問題は最終的にブラジルまたは赤道沿いのどこかに衝突するのではないかと思います。

私の主な質問は、より高い緯度にあるブラックホールにストレートショットを単に行うことができます。たとえば、ディスクを完全に避けて、ニューヨークシティにまっすぐに言うことができますか。

おそらくあなたは私の単純な類推でわかるように、私は完全な素人です。派手な専門用語や芸術的な見た目の方程式が予想されるかもしれませんが(これは問題ありません)、平均的なインテリジェントビジネスアドミニストレーションの科学的理解のレベルにも当てはめてください。

回答:


4

たとえば、衛星は角運動量を持っているため、軌道上にとどまります。これは常に重力のバランスをとるので、衛星(またはISS)にいるときは、力のバランスが取れているため、無重力のように見えます。これは、宇宙ではすべての軌道運動が-原則として-永遠に続くことができる理由であるため、理解することは非常に重要です。角運動量が保存されるからです。

Earth / BHに衝突するためには、角運動量を非常に低くする必要があります(これは、直線運動量だけをBHにまっすぐに下ろすことと同じです)、または何らかの方法で角運動量を失う必要があります。
地球の近くで、これはISS発生します。これは、350〜450 kmの低地球軌道を持ち、この高さでも、抗力を生成するのに十分な大気粒子が周囲にあるためです。

ブラックホールの周りは非常によく似ています。
シュヴァルツシルト半径を定義しますRs=GMc23Rs

<3Rs


お返事ありがとうございます。それが可能かどうかについて、私はまだ混乱しています。ブラックホールのニューヨークシティでことわざの弾丸を真っ直ぐに、角度を付けずに撃ち落とすことはできますか?
iMerchant 2017

はい、できます。私の回答の要点は、通常は宇宙ではこれが起こらないため、BHがそれを引き継いで「食い尽くす」前に、一般的に陥っている問題には摩擦が必要であるということです。これが、通常、通常ディスクを持っている理由です。
AtmosphericPrisonEscape

なぜ降着オーブではなくディスクなのですか?3D空間の物事(太陽系、惑星リングなど)が多かれ少なかれ同じ黄道面に到達する傾向がある理由を理解できませんでした。おそらく、それはまったく別の質問ですが、私の「弾丸」が降着円盤とは異なる角度から入ってくるので、いくぶん関連しています。
iMerchant 2017

BH、星、惑星などがそれらの軸上で回転するため、完全な球体ではなく、遠心力により赤道で少し膨らみ、赤道の周りの真ん中に大きな重力があるためでしょうか?論理的に考えて自分の質問に答えただけかもしれません。
iMerchant 2017

@iMerchant:私があなたの質問を正しく理解しているかどうかはわかりませんが、私を学部生としてかなり混乱させているように聞こえます:球対称の塊の塊がどのようにしてディスクに崩壊するのでしょうか?それは多くの意味をなさないでしょう。まあ解決策は、実際には完全に球対称ではないということです。ガス雲が放射状に崩壊するにつれて小さな非対称性が増幅し、雲全体の正味の回転方向を定義します。その後は、未来のディスクのミッドプレーンに問題をもたらすことは摩擦の問題です。それはより大きな重力とは何の関係もありません。
AtmosphericPrisonEscape

-1

それは確かに可能だと思いますが、それは非常にありそうもありません。まず第一に、あなたは直接あなたの問題に該当する必要があるでしょう、それはそれがBHで直接旅行しなければならないであろうことを意味します。少し横に動くと、ブラックホールに旋回し、らせん状になります。これは非常に小さなターゲットなので、このシナリオはすでにそれほど妥当ではありません。

ただし、主な問題は、(1)ブラックホールには通常磁場があり、(2)ブラックホールも通常はスピンしているという事実です。これが意味することは、ブラックホールに侵入しようとするものはすべて、回転磁場と一緒に掃引されて取り込まれる傾向があり、スパイラルが発生し始めることです。もちろん、落下する物質はニュートラルであり、したがって磁場と相互作用しますが、それが完全に中立を保つ方法はありません。ある時点で、落下による摩擦によりプラズマになり、磁場に「結合」します。磁場に精通している場合は、磁場によって引きずられないように、この問題を磁極に単純に当てはめることができるようにすることをお勧めします。残念ながら、

要するに、問題がブラックホールに「ドロップ」されただけのシナリオを考案することは可能かもしれませんが、そのようなイベントが発生する状況は非常にまれであり、ブラックホールが回転しているか、磁気を帯びている場合、おそらく台無しになります。フィールド(ほぼすべてのフィールド)。


1
プラズマになることについて少しわかりません。降着円盤を操作しない限り、それほど摩擦はありません。恒星のブラックホールの周りでは、潮汐力でプラズマ(?)に引き込むのに十分かもしれませんが、超大質量ブラックホールの地平線での潮汐力はそれほど高くありません。
ジェームズK

@JamesKどちらかはわかりませんが、確かに可能だと思います。私の推測では、落下する物質は乱流になり、イオン化するのに十分なほど加熱される可能性があります。それが完全なプラズマでなくても、私が話していた効果を引き起こすには、ある程度のイオン化で十分かもしれません。特に、イオン化された材料とイオン化されていない材料が分離できないほど密度が高い材料です。このトピックに関する発言は、完全なN体シミュレーションなどがなければ、せいぜい投機的なものになると思います。
ゼファー2017

@JamesK:いくつかの太陽質量のBHに対して、ディスクは通常、XおよびUV放射のかなりの量を生成するはずです。降着の効率に応じて、これはエディントン光度の最大パーセントの割合になる可能性があります。これは、降着ディスクの中盤ではなく、入ってくるものをすべてイオン化するのに十分です。
AtmosphericPrisonEscape
弊社のサイトを使用することにより、あなたは弊社のクッキーポリシーおよびプライバシーポリシーを読み、理解したものとみなされます。
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.