ブラックホール(および中性子星)への(中への)物質の付着は、非常に高温で(比較的)密度の高い環境を提供します。これらの状況下では、核融合が発生する可能性があります。問題は、これがエネルギー的に、または新しい化学元素を生成する手段(核合成)の手段として重要であるかどうかです。
これらの質問の最初の答えは比較的簡単です。物質がブラックホールに向かって落下すると、その角運動量によりブラックホールが降着円盤を形成します。粘性プロセスは、ディスクを加熱してトルクを提供し、材料のエネルギーと角運動量を失い、最終的にブラックホールに落ちます。物質がブラックホールに向かって落下するときに得られる重力ポテンシャルエネルギー(GPE)の多くは、物質を加熱することになります。
=6GM/c2Mm∼GMmc2/6GM=mc2/6
これを核融合と比較してください。ヘリウムへの水素の融合は、降着円盤を加熱できるエネルギーとして残りの質量の0.7%しか放出しません。
そのため、エネルギー的な観点からは、核融合反応は、ディスク内ではるかに遠くまで発生しない限り、無視できます。
元素合成収率についての質問はもっと複雑です。ブラックホールが大きく、降着率が高いほど、一般に、ディスクの温度と密度が高くなり、融合率が高くなります。しかし、それは可能な冷却プロセスの詳細とブラックホールに移される材料の量にも依存します。Hu&Peng(2008)は、10太陽質量ブラックホールへの降着のいくつかのモデルを提示し、このメカニズムによって特定の希少同位体を生成することが可能である可能性があることを示唆しています。によると、恒星サイズのブラックホールは、核融合を維持するために必要な温度を達成するために、非常に実質的にスーパーエディントンの降着速度を必要としますフランケル(2016)。このような速度は、安定した降着流ではなく、ブラックホールがバイナリコンパニオンを妨害する場合にのみ発生する可能性があります。