Mengorbit di sekitar lubang hitam

15

Apakah mungkin (untuk satelit atau planet) untuk mengorbit di sekitar lubang hitam? Apakah mereka menarik segala sesuatu di sekitar diri mereka ke tengah? Atau mereka hanya mempengaruhi gaya gravitasi seperti halnya bintang?

black-hole orbit gravity Zoltán Schmidt
sumber

12

Sangat mungkin. Tidak ada yang ajaib tentang lubang hitam. Tarikan gravitasi dari lubang hitam mencapai sejauh gravitasi untuk benda lain dengan massa yang sama.

Jika Anda mengganti Matahari dengan lubang hitam dengan massa yang sama, semuanya akan terus mengorbitnya seperti saat ini.

Apa pun dengan massa memiliki gaya gravitasi itu sendiri, dan lubang hitam akan menarik apa pun dengan massa. Sekali lagi, itu sama dengan bintang kita yang memiliki efek pada Bumi, dan Bumi memiliki efek pada Bulan.

Carl
sumber

Sumber kesalahpahaman adalah bahwa saya tidak cukup jelas, bagaimana lubang hitam bekerja. Saya selalu membayangkan mereka sebagai "lubang pembuangan" seperti pusaran air di dalam air.

Zoltán Schmidt

2

Mereka seperti pusaran air tetapi seperti pusaran air, hanya mencapai sejauh ini. Jika Anda memiliki lubang yang lebih besar di tengah pusaran air (yaitu massa yang lebih tinggi) maka ia akan menyedot barang-barang dari jauh. Tidak berbeda dengan efek yang dimiliki bintang besar dengan massa yang sama. Makhluk yang berbeda, bahwa dengan lubang hitam, ada point-of-no-return, di mana jika ada yang melewati titik itu, tidak ada cara baginya untuk melarikan diri.

Carl

Apakah ada lubang hitam yang diketahui dengan massa matahari? Saya mengira bahwa asal-usul supernova lubang hitam standar mengarah ke massa yang lebih besar. (Jika massa bintang yang tersisa ketika telah menggunakan bahan bakar nuklirnya serendah matahari, ia tidak akan runtuh menjadi lubang hitam.) Tentu saja ada spekulasi tentang lubang hitam bermassa rendah, tetapi apakah kita tahu?

Peter - Reinstate Monica

3

Mereka tidak menarik gaya gravitasi; mereka memiliki massa, sehingga mereka memberikan pengaruh gravitasi pada benda lain.

Jadi ya, adalah mungkin bagi suatu objek untuk mengorbit tanpa batas di sekitar lubang hitam. Hanya karena massa yang mengorbitnya disebut lubang hitam, bukan berarti benda itu ditakdirkan untuk berputar di lubang hitam.

Jeremy
sumber

3

d s^{2} = - d t^{2} + \underset{Euclidean 3-ruang}{\underset{⏟}{d r^{2} + r^{2} (d θ^{2} + {dosa}^{2} θ d ϕ^{2})}} .

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

Sumber kesalahpahaman adalah bahwa saya tidak cukup jelas, bagaimana lubang hitam bekerja. Saya selalu membayangkan mereka sebagai "lubang pembuangan" seperti pusaran air di dalam air.

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

$3$

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

Ini adalah alasan tambahan mengapa lubang hitam sonik adalah analog yang baik dengan rekan gravitasi mereka. Dalam lubang hitam sonik, mungkin ada "lubang pembuangan" aktual yang mengalirkan cairan dengan viskositas rendah pada kecepatan yang meningkat, hingga dan lebih cepat daripada kecepatan suara dalam cairan itu. Ini membentuk horizon peristiwa akustik yang satu arah ke suara dan diharapkan memiliki analog radiasi Hawking.

Struktur yang sesuai untuk lubang hitam yang diisi adalah serupa, dan untuk yang berputar lebih rumit, meskipun masih dapat digambarkan sebagai "mengisap" dengan twist tambahan tertentu yang memutar pengamat yang jatuh bebas.

Stan Liou
sumber

1

ada bukti bahwa sesuatu dapat mengorbit di sekitar lubang hitam. Bintang S2 mengorbit di sekitar pusat lubang hitam 4 juta massa matahari galaksi kita.

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

Perhatikan bahwa jika Anda menemukan objek yang mengorbit di sekitar objek target Anda, maka Anda dapat menghitung massa objek target Anda.

Bahkan, untuk sesuatu yang mengorbit di sekitar lubang hitam, sangat sulit untuk jatuh. Ini adalah alasan yang sama mengapa lebih mudah untuk mengirim probe dari Bumi ke Mars (ke luar dari Matahari), daripada dari Bumi ke Merkurius (ke dalam terhadap Matahari), dan juga alasan yang sama mengapa tidak praktis untuk membuang limbah beracun dengan membuangnya ke Matahari. Dibutuhkan sejumlah besar energi untuk mencapai Matahari.

Lihat dasar-dasar penerbangan luar angkasa untuk detailnya.

jmarina
sumber

Saya bertanya-tanya mengapa para ilmuwan mengatakan bahwa ketika Bima Sakti dan Andromeda bertabrakan bahwa lubang hitam besar di pusat mereka akan bergabung. Mengapa mereka tidak memasuki orbit satu sama lain atau melanjutkan ke arah yang sama dengan yang mereka tuju sekarang?

Jason Goemaat

@JasonGoemaat Saya kira ada beberapa efek yang dapat digambarkan sebagai "gesekan". Salah satu yang mendapat banyak publisitas belakangan ini adalah gelombang gravitasi yang berasal dari benda-benda besar yang saling melingkari. IIUC hilangnya energi bertanggung jawab atas lubang hitam yang mengorbit semakin dekat sampai semakin dekat, seperti yang diamati LIGO. Efek lain yang mengarah ke orbit yang memburuk adalah benturan antara tubuh dan kekuatan pasang surut, memanaskan tubuh dan puing-puing mengitari lubang hitam sambil memperlambatnya. Saya kira itu sebabnya mengapa dari disk akresi disedot, terus-menerus.

Peter - Reinstate Monica

1

Saya pikir lubang hitam adalah bintang mati? Bukankah begitu? Dan saya percaya bintang terdekat kita adalah matahari, dan ada perbedaan antara bintang dan lubang hitam (bintang mati). Dan saya sangat percaya bahwa lubang hitam (bintang mati) mereka menarik segala sesuatu di sekitar diri mereka ke pusat. Dan setelah itu mereka harus mengubah properti dari objek itu (yang ada di tengah), dan kemudian menyebar bagian anu itu ke alam semesta. :)

Bipul Kumar
sumber

2

Hai dan selamat datang di situs ini! Di sini, di situs pertukaran tumpukan kami bekerja sedikit berbeda, tidak seperti forum kami fokus pada pertanyaan dan jawaban yang didukung oleh fakta dan sumber. Anda dapat membaca sedikit lebih banyak di pusat bantuan . Jika Anda bersedia mengedit posting Anda menjadi sumber yang didukung jawaban untuk pertanyaan itu akan lebih baik diterima oleh komunitas! Terima kasih sebelumnya!

RhysW

Mengorbit di sekitar lubang hitam

Jawaban: