Vật chất có thể bay trực tiếp vào lỗ đen và tránh đĩa bồi tụ?


8

Từ những gì tâm trí không được đào tạo khoa học của tôi hiểu được, vật chất thường đi vào một lỗ đen thông qua việc bị cuốn vào đĩa bồi tụ đi nhanh hơn và gần hơn với lỗ đen cho đến khi nó vượt qua chân trời sự kiện, điểm không thể quay trở lại. Sử dụng Trái đất như một sự tương tự cho một lỗ đen, tôi cho rằng đĩa bồi tụ sẽ quay quanh đường xích đạo, tương tự như các vành đai của Sao Thổ và vấn đề cuối cùng có thể rơi vào Brazil hoặc một nơi nào đó dọc theo đường xích đạo?

Câu hỏi chính của tôi là, liệu có thể đơn giản là bắn thẳng vào lỗ đen ở vĩ độ cao hơn, nói thẳng vào Thành phố New York, tránh đĩa hoàn toàn không?

Như bạn có thể nói bằng cách tương tự đơn giản của tôi, tôi là một giáo dân hoàn chỉnh. Mặc dù thuật ngữ ưa thích và phương trình tìm kiếm nghệ thuật có thể được mong đợi (điều này là tốt), xin vui lòng cũng làm giảm nó xuống mức độ hiểu biết khoa học của một quản trị kinh doanh thông minh trung bình.

Câu trả lời:


4

Trong sự tương tự của bạn: Một vệ tinh vẫn ở trên quỹ đạo vì nó có động lượng góc. Điều này luôn cân bằng lực hấp dẫn, do đó, khi ở trong vệ tinh (hoặc trong ISS), dường như bạn không trọng lượng, vì cân bằng lực. Điều này rất quan trọng để hiểu, bởi vì đó là lý do trong không gian tất cả các chuyển động quỹ đạo có thể - theo nguyên tắc - diễn ra mãi mãi. Vì động lượng góc được bảo toàn.

Bây giờ để đâm vào Trái đất / BH, bạn cần phải có động lượng góc rất thấp (tương đương với việc chỉ có động lượng tuyến tính thẳng xuống BH) hoặc bằng cách nào đó bạn phải mất động lượng góc.
Gần Trái đất, điều này xảy ra với ISS , bởi vì nó có quỹ đạo trái đất thấp trong khoảng 350-450 km và ở độ cao này vẫn còn đủ các hạt khí quyển xung quanh để tạo ra lực cản.

Xung quanh các lỗ đen đó là một điều rất giống nhau.
Tôi sẽ xác định Schwarzschild-radius là một thang đo chiều dài có liên quan. Sau đó, miễn là chúng ta ở ngoài khoảng cách từ BH, chúng ta cần, như trên Trái đất, ma sát để làm tiêu tan động lượng góc của chúng ta. Trong trường hợp các đĩa bồi tụ hình thành xung quanh BH, điều này có thể được thực hiện thông qua sự phân tán hỗn loạn như được trình bày trong bài báo nổi tiếng của Shakura và Sunyaev . RS= =GMc23RS

Sau đó, chỉ rất gần với BH, cụ thể là ở khoảng cách , biến dạng không-thời gian giúp chúng ta rơi vào BH mà không cần thêm bất kỳ nguồn ma sát nào. Như bạn thấy, đây là một khu vực rất gần với Hố đen và nó được trình bày sai trong các tài khoản phổ biến của BH rằng tất cả các vật chất quay quanh nó sẽ rơi vào đó một cách kỳ diệu.<3RS


Cảm ơn bạn vì câu trả lời. Tôi vẫn bối rối nếu bạn nói nếu nó có thể hay không. Tôi có thể bắn một viên đạn tục ngữ thẳng xuống, không có góc, tại thành phố New York của lỗ đen và bắn nó không?
iMerchant

Có bạn có thể, nếu bạn nhắm tốt. Quan điểm của câu trả lời của tôi là thông thường trong không gian điều này sẽ không xảy ra, và vì vậy, vấn đề chung là cần phải có ma sát, trước khi BH có thể tiếp quản và 'nuốt chửng' nó. Đây là lý do tại sao trong tự nhiên bạn thường có đĩa.
Khí

Tại sao một đĩa và không phải là một quả cầu bồi? Tôi không bao giờ hiểu tại sao mọi thứ trong một không gian 3D (hệ mặt trời, các vòng hành tinh, v.v.) có xu hướng ít nhiều kết thúc trên cùng một mặt phẳng hoàng đạo. Có lẽ đó là một câu hỏi hoàn toàn khác nhưng có phần liên quan vì "viên đạn" của tôi đang đến ở một góc khác so với đĩa bồi tụ.
iMerchant

Có phải vì BH, sao, hành tinh, v.v ... quay trên trục của chúng nên chúng không phải là những quả cầu hoàn hảo và phình ra một chút ở xích đạo do lực ly tâm, do đó có lực hấp dẫn lớn hơn ở giữa xung quanh đường xích đạo? Có lẽ tôi chỉ trả lời câu hỏi của riêng mình bằng cách suy nghĩ về nó một cách logic.
iMerchant

@iMerchant: Không chắc là tôi có hiểu chính xác câu hỏi của bạn không, nhưng nghe có vẻ như điều gì đó làm tôi bối rối khi học đại học: Làm thế nào một khối đối xứng hình cầu của khối có thể sụp đổ vào một đĩa? Điều đó sẽ không có ý nghĩa nhiều. Vâng, giải pháp là trong thực tế không có gì là đối xứng hoàn hảo. Các bất đối xứng nhỏ sẽ khuếch đại khi đám mây khí sụp đổ triệt để và sẽ xác định hướng quay ròng cho toàn bộ đám mây. Sau đó, đó chỉ là vấn đề ma sát để đưa vấn đề lên giữa mặt phẳng của đĩa tương lai. Nó không có gì để làm với lực lượng grav lớn hơn.
Khí

-1

Tôi cho rằng nó chắc chắn có thể, tuy nhiên nó rất khó xảy ra. Trước hết, bạn cần vấn đề của mình trực tiếp, nghĩa là nó sẽ phải được đi trực tiếp tại BH. Bất kỳ chuyển động nhẹ sang một bên, và nó sẽ bắt đầu quay quanh và xoắn ốc vào lỗ đen. Đó là một mục tiêu khá nhỏ nên sẽ khiến kịch bản này không hợp lý lắm.

Tuy nhiên, vấn đề chính của bạn sẽ là thực tế là (1) lỗ đen thường có từ trường và (2) lỗ đen cũng thường quay. Điều này có nghĩa là bất cứ thứ gì cố gắng chui vào lỗ đen sẽ có xu hướng bị cuốn lên và mang theo từ trường quay, khiến nó bắt đầu xoắn ốc. Tất nhiên bạn có thể nói rằng vật liệu không thể tách rời của bạn là trung tính và do đó không ' Không tương tác với trường, nhưng không có cách nào nó giữ được trạng thái trung lập. Tại một số điểm, ma sát rơi vào sẽ khiến nó trở thành plasma và sau đó nó sẽ bị "ràng buộc" với từ trường. Nếu bạn am hiểu về từ trường của mình, bạn có thể đề nghị làm cho nó để vấn đề này có thể đơn giản rơi vào các cực từ vì nó sẽ không bị kéo bởi từ trường. Không may,

Nói tóm lại, thể có khả năng xảy ra một số tình huống trong đó vật chất chỉ bị "rơi" xuống hố đen nhưng trường hợp xảy ra sự kiện như vậy là cực kỳ hiếm và sẽ có khả năng bị hủy hoại nếu lỗ đen quay tròn hoặc có từ tính lĩnh vực (mà hầu hết tất cả làm).


1
Không chắc chắn về bit trên trở thành một plasma. Không có nhiều ma sát, trừ khi bạn tương tác với đĩa bồi tụ. Xung quanh một hố đen sao, lực thủy triều có thể đủ để xé bạn thành plasma (?) Nhưng lực thủy triều ở chân trời sự kiện của hố đen siêu lớn không cao lắm.
James K

@JamesK Tôi cũng không chắc, nhưng tôi dự đoán điều đó là chắc chắn có thể. Giả định của tôi là vật liệu không ổn định sẽ trở nên hỗn loạn và có khả năng nóng lên đủ để ion hóa. Ngay cả khi nó không phải là plasma hoàn toàn, một số ion hóa có thể đủ để gây ra các hiệu ứng mà tôi đang nói đến, đặc biệt là vật liệu này đủ đậm đặc để vật liệu bị ion hóa và liên kết không thể tách rời. Tôi nghĩ rằng bất kỳ nhận xét về chủ đề này sẽ được suy đoán tốt nhất mà không có mô phỏng cơ thể N đầy đủ hoặc một cái gì đó.
zephyr

@JamesK: Tôi nghĩ rằng đĩa thường sẽ tạo ra một lượng phát xạ X và UV tốt, cho BH của một vài khối lượng mặt trời. Tùy thuộc vào hiệu quả của quá trình bồi tụ, điều này có thể lên tới một phần trăm độ sáng của Eddington. Điều này sẽ đủ để ion hóa bất cứ thứ gì đến và không nằm trong mặt phẳng giữa của đĩa bồi tụ.
Khí
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.