Ein schwarzes Loch umkreisen

14

Ist es möglich (für einen Satelliten oder einen Planeten), um ein Schwarzes Loch zu kreisen? Ziehen sie alles um sich herum in die Mitte? Oder wirken sie sich einfach wie Sterne auf die Gravitationskraft aus?

black-hole orbit gravity Zoltán Schmidt
quelle

12

Absolut möglich Es ist nichts Magisches an einem Schwarzen Loch. Die Anziehungskraft eines Schwarzen Lochs reicht so weit wie die Anziehungskraft eines anderen Objekts der gleichen Masse.

Wenn Sie die Sonne durch ein Schwarzes Loch mit der gleichen Masse ersetzen, umkreist sie weiterhin genau so, wie es derzeit der Fall ist.

Alles, was Masse hat, hat selbst eine Gravitationskraft, und ein Schwarzes Loch zieht alles an, was Masse hat. Wieder ist es dasselbe, als hätte unser Stern eine Wirkung auf die Erde und die Erde eine Wirkung auf den Mond.

Carl
quelle

Der Grund für das Missverständnis war, dass ich nicht klar genug war, wie Schwarze Löcher funktionieren. Ich stellte sie mir immer als "Sauglöcher" wie Strudel im Wasser vor.

Zoltán Schmidt

2

Sie sind wie Whirlpools, aber genau wie ein Whirlpool reicht er nur so weit. Wenn Sie ein größeres Loch in der Mitte des Whirlpools haben (dh eine größere Masse), saugt es Material aus größerer Entfernung an. Nicht anders als die Wirkung, die ein großer Stern mit der gleichen Masse hätte. Das andere Wesen ist, dass es mit einem Schwarzen Loch einen Punkt gibt, an dem es keine Möglichkeit gibt zu entkommen, wenn irgendetwas diesen Punkt überschreitet.

Carl

Gibt es bekannte Schwarze Löcher mit der Masse der Sonne? Ich nehme an, dass die Supernova-Genese von Standard-Schwarzen Löchern zu größeren Massen führt. (Wenn die verbleibende Masse eines Sterns, wenn er seinen Kernbrennstoff aufgebraucht hat, so gering ist wie die der Sonne, wird er nicht in ein Schwarzes Loch zusammenbrechen.) Natürlich gibt es Spekulationen über Schwarze Löcher mit geringer Masse, aber kennen wir welche?

Peter - Reinstate Monica

3

Sie ziehen keine Schwerkraft an; Sie haben Masse und üben einen gravitativen Einfluss auf andere Objekte aus.

Es ist also möglich, dass ein Objekt ein Schwarzes Loch auf unbestimmte Zeit umkreist. Nur weil die Masse, die er umkreist, als Schwarzes Loch bezeichnet wird, bedeutet dies nicht, dass das Objekt dazu verdammt ist, sich auf das Schwarze Loch zu drehen.

Jeremy
quelle

3

Zu Vergleichszwecken ist hier die flache Minkowski-Raumzeit in sphärischen Koordinaten:

d s^{2} = - d t^{2} + \underset{Euklidischer 3-Raum}{\underset{⏟}{d r^{2} + r^{2} (d θ^{2} + {Sünde}^{2} θ d ϕ^{2})}} .

$\mathrm{d}s^2 = -\mathrm{d}t^2 + \underbrace{\mathrm{d}r^2 + r^2(\mathrm{d}\theta^2+\sin^2\theta\,\mathrm{d}\phi^2)}_\text{Euclidean 3-space}\text{.}$

Der Grund für das Missverständnis war, dass ich nicht klar genug war, wie Schwarze Löcher funktionieren. Ich stellte sie mir immer als "Sauglöcher" wie Strudel im Wasser vor.

d s^{2} = - d t^{2} + \underset{Saugloch}{\underset{⏟}{{(d r + \sqrt{\frac{2 M}{r}} d t)}^{2}}} + r^{2} (d θ^{2} + {Sünde}^{2} θ d ϕ^{2}) .

$\mathrm{d}s^2 = -\mathrm{d}t^2 + \underbrace{\left(\mathrm{d}r + \sqrt{\frac{2M}{r}}\,\mathrm{d}t\right)^2}_\text{suckhole} + r^2(\mathrm{d}\theta^2+\sin^2\theta\,\mathrm{d}\phi^2)\text{.}$

t

$t$

d r^{2}

$\mathrm{d}r^2$

3

$3$

$\sqrt{2M/r}$ $\sqrt{2GM/r}$

Dies ist ein weiterer Grund, warum schwarze Schalllöcher gute Analoga zu ihren gravitativen Gegenstücken sind. In einem schwarzen Schallloch kann es ein tatsächliches "Saugloch" geben, das eine Flüssigkeit mit niedriger Viskosität mit zunehmender Geschwindigkeit abgibt, bis zu und schneller als die Schallgeschwindigkeit in dieser Flüssigkeit. Dies bildet einen akustischen Ereignishorizont , der in eine Richtung beschallt werden kann und analog zur Hawking-Strahlung sein soll.

Die entsprechende Struktur für geladene Schwarze Löcher ist ähnlich und für rotierende komplizierter, kann jedoch immer noch als "saugen" mit einer gewissen zusätzlichen Drehung beschrieben werden, die die frei fallenden Beobachter dreht.

Stan Liou
quelle

1

Es gibt Beweise dafür, dass etwas um ein Schwarzes Loch kreisen kann. Der Stern S2 umkreist das zentrale Schwarze Loch unserer Galaxie mit 4 Millionen Sonnenmassen.

http://en.wikipedia.org/wiki/S2_(star)

Beachten Sie, dass Sie die Masse Ihres Zielobjekts berechnen können, wenn Sie ein Objekt finden, das um Ihr Zielobjekt kreist.

Tatsächlich ist es für etwas, das um ein Schwarzes Loch kreist, sehr schwierig, hineinzufallen. Aus demselben Grund ist es einfacher, eine Sonde von der Erde zum Mars (von der Sonne nach außen) zu senden, als von der Erde zum Merkur (nach innen) in Richtung Sonne), und auch aus dem gleichen Grund, warum es unpraktisch ist, Giftmüll durch Werfen in die Sonne zu beseitigen. Es würde eine enorme Menge an Energie erfordern, um die Sonne zu erreichen.

Siehe Grundlagen der Raumfahrt für Details.

jmarina
quelle

Ich frage mich, warum Wissenschaftler sagen, dass die massiven Schwarzen Löcher in ihren Zentren verschmelzen, wenn die Milchstraße und die Andromeda kollidieren. Warum gehen sie nicht einfach in Umlaufbahnen umeinander oder fahren in den gleichen Richtungen fort, in denen sie sich gerade befinden?

Jason Goemaat

@JasonGoemaat Ich nehme an, dass es mehrere Effekte gibt, die als "Reibung" bezeichnet werden könnten. Eine, die in letzter Zeit viel Publizität erlangt hat, sind Gravitationswellen, die von massiven Objekten ausgehen, die sich gegenseitig umkreisen. IIUC Der Energieverlust war dafür verantwortlich, dass die Schwarzen Löcher, wie LIGO beobachtete, näher und näher umkreisten, bis sie verschmolzen. Ein weiterer Effekt, der zu einer Verschlechterung der Umlaufbahnen führt, könnten Kollisionen zwischen Körpern und möglicherweise Gezeitenkräften sein, die die Körper und die das Schwarze Loch umkreisenden Trümmer erwärmen, während sie verlangsamt werden. Ich nehme an, deshalb wird ständig Materie von der Akkretionsscheibe angesaugt.

Peter - Reinstate Monica

1

Ich denke, Blackholes sind tote Sterne? Oder nicht? Und ich glaube, unser nächster Stern ist die Sonne, und es gibt einen Unterschied zwischen Stern und Schwarzen Löchern (toter Stern). Und ich glaube fest daran, dass Blackholes (Dead Star) alles um sich herum in die Mitte ziehen. Und danach müssen sie die Eigenschaft dieses Objekts (das sich in der Mitte befindet) ändern und dann seine Anu-Teile in das Universum ausbreiten. :)

Bipul Kumar
quelle

2

Hallo und willkommen auf der Seite! Hier auf Stack-Exchange-Sites arbeiten wir ein wenig anders als in einem Forum, konzentrieren wir uns auf Fragen und Antworten, die von Fakten und Quellen gestützt werden. In der Hilfe können Sie etwas mehr lesen . Wenn Sie bereit wären, Ihren Beitrag in eine quellengestützte Antwort auf die Frage zu ändern, wird diese von der Community besser angenommen! Danke im Voraus!

RhysW

Ein schwarzes Loch umkreisen

Antworten: