Koji fizički zakon objašnjava zašto materija koja teče iz orbita pratiteljske zvijezde brzo kao što se približava crnoj rupi?

Odgovor:

Gravitacija objašnjava zašto tvar brzo kruži oko crne rupe.

Obrazloženje:

Newtonove jednadžbe gibanja objekata u orbiti. Sila gravitacije koja djeluje na objekt opisana je jednadžbom:

# F = (GMM) / r ^ 2 #

Gdje # G # je gravitacijska konstanta, # M # je masa tijela koje objekt kruži oko, # M # je masa predmeta u orbiti i # R # je udaljenost.

Centripetalna sila potrebna za držanje objekta u orbiti određena je jednadžbom:

# F = (mv ^ 2) / r #

Gdje # # V je brzina objekta u orbiti.

Kada je objekt u orbiti ove dvije sile su jednake:

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

Dijeljenje po # M # i množenjem s # R # daje:

# V ^ 2 = (GM) / r #

U scenariju # M # je masa crne rupe koja će biti prilično velika. Crna rupa će također biti vrlo mala. Kako se stvar približava crnoj rupi, vrijednost # R # postupno će se smanjivati, a time i brzina # # V postupno će se povećavati.

Dakle, što je bliža stvar crnoj rupi, to će brže kružiti.

Kada se materija približi crnoj rupi, učinci opće relativnosti postaju značajni, ali Newtonove jednadžbe gibanja dovoljno su bliske na većim udaljenostima.

Što se događa u supermasivnoj crnoj rupi?

Nitko ne zna. Znam da je ovaj odgovor razočaravajući, ali to je istina. Činjenica je da je veličina crne rupe nematerijalna kada je u pitanju naše opće znanje o njima. Svaka crna rupa ima mjesto poznato kao horizont događaja. Ona je u ovom trenutku u crnoj rupi gdje je sila gravitacije tako velika da niti svjetlost ne može pobjeći. U tom slučaju astronomi mogu samo nagađati što se događa iza te točke.

Što se događa s materijom koja se konzumira u crnoj rupi?

Ne znamo što se događa s tvari koja se konzumira u crnoj rupi. Ne možemo vidjeti unutar crne rupe jer čak ni svjetlo ne može izbjeći svoj horizont događaja. Aktualne teorije kažu da unutar crne rupe postoji singularnost. To je točka beskonačne zakrivljenosti prostor-vremena i beskonačne gustoće i gravitacije. To sugerira da će se materija koja pada u crnu rupu pridružiti singularnosti. Kako se sve teorije fizike slome u singularnosti, potrebne su nam nove teorije. Konzervirana svojstva mase, energije, momenta i kutnog momenta bilo koje konzumirane tvari bit će prenesena u crnu rupu. Osim toga jednostavno ne znamo.

Što kemijske reakcije drži u crnoj rupi jer privlači u njih objekte?

Gravitacija Bit crne cjeline je njezina ogromna gravitacijska privlačnost. Teoretski, subatomske čestice su tako blisko povezane u crnu rupu da se pretvaraju u čistu toplinu i prestaju postojati u atomskom obliku.