Milyen fizikai törvény magyarázza, hogy a társcsillagból áramló anyag gyorsan halad a fekete lyukhoz közel?

Válasz:

A gravitáció elmagyarázza, hogy az anyag miért kering a fekete lyukon gyorsan.

Magyarázat:

A Newtonok egyenlővé teszik az orbitális objektumok mozgását. Az objektumra ható gravitációs erőt az egyenlet írja le:

# F = (GMM) / r ^ 2 #

Hol # G # a gravitációs állandó, # M # az a test tömege, amelyet az objektum körül kering, # M # a keringő tárgy tömege és # R # a távolság egymástól.

Az objektum orbitális megtartásához szükséges centripetális erőt az egyenlet adja meg:

# F = (mv ^ 2) / r #

Hol # V # a keringő tárgy sebessége.

Ha egy objektum pályán kering, a két erő egyenlő:

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

Osztás # M # és megszorozva # R # ad:

# V ^ 2 = (GM) / r #

A forgatókönyv szerint # M # a fekete lyuk tömege, amely elég nagy lesz. A fekete lyuk is nagyon kicsi lesz. Ahogy az anyag közelebb kerül a fekete lyukhoz, az érték értéke # R # fokozatosan kisebb lesz és így a sebesség # V # fokozatosan nagyobb lesz.

Ezért a közelebbi kérdés a fekete lyuk, annál gyorsabban fog keringeni.

Miután az anyag meglehetősen közel áll egy fekete lyukhoz, az általános relativitás hatása jelentősvé válik, de a Newtons mozgási egyenletek elég közel vannak nagyobb távolságokon.