¿Qué ley física explica por qué la materia que fluye de la estrella compañera orbita rápidamente a medida que se acerca el agujero negro?

¿Qué ley física explica por qué la materia que fluye de la estrella compañera orbita rápidamente a medida que se acerca el agujero negro?
Anonim

Responder:

La gravedad explica por qué la materia orbita un agujero negro rápidamente.

Explicación:

Ecuaciones de Newton los movimientos de objetos en órbita. La fuerza de gravedad que actúa sobre un objeto se describe mediante la ecuación:

# F = (GMm) / r ^ 2 #

Dónde #SOL# es la constante gravitacional, #METRO# es la masa del cuerpo alrededor del cual está orbitando el objeto, #metro# es la masa del objeto en órbita y # r # es la distancia aparte.

La fuerza centrípeta requerida para mantener un objeto en órbita viene dada por la ecuación:

# F = (mv ^ 2) / r #

Dónde # v # Es la velocidad del objeto en órbita.

Cuando un objeto está en órbita estas dos fuerzas son iguales:

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

Dividiendo por #metro# y multiplicando por # r # da:

# v ^ 2 = (GM) / r #

En el escenario #METRO# Es la masa del agujero negro que será bastante grande. El agujero negro también será bastante pequeño. A medida que la materia se acerca al agujero negro, el valor de # r # será cada vez más pequeño y por lo tanto la velocidad # v # se hará cada vez más grande.

Por lo tanto, cuanto más cerca está el agujero negro, más rápido orbitará.

Una vez que la materia se acerca bastante a un agujero negro, los efectos de la relatividad general se vuelven significativos, pero las ecuaciones de movimiento de Newton están lo suficientemente cerca a distancias mayores.