Ce lege fizică explică de ce materia care curge de la steaua însoțitoare orbitează rapid când se apropie de gaura neagră?

Răspuns:

Gravitatea explică de ce materia orbitează rapid o gaură neagră.

Explicaţie:

Newtons eculează mișcările obiectelor pe orbită. Forța de gravitație care acționează asupra unui obiect este descrisă de ecuația:

# F = (MMG) / r ^ 2 #

Unde # G # este constanta gravitationala, # # M este masa corpului obiect în jurul orbitei, # M # este masa obiectului care orbitează și # R # este distanța în afară.

Forța centripetală necesară pentru păstrarea unui obiect în orbită este dată de ecuația:

# F = (mv ^ 2) / r #

Unde # V # este viteza obiectului care orbitează.

Atunci când un obiect este în orbită aceste două forțe sunt egale:

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

Împărțirea prin # M # și înmulțirea cu # R # dă:

# V ^ 2 = (GM) / r #

În scenariu # # M este masa găurii negre care va fi destul de mare. Gaura neagră va fi, de asemenea, destul de mică. Pe măsură ce problema se apropie de gaura neagră, valoarea lui # R # va fi progresiv mai mică și, prin urmare, viteza # V # va deveni progresiv mai mare.

Prin urmare, problema este mai apropiată de gaura neagră, cu cât va orbita mai repede.

Odată ce materia se apropie aproape de o gaură neagră, efectele relativității generale devin semnificative, dar ecuațiile de mișcare Newtons sunt destul de apropiate la distanțe mai mari.