Que lei física explica por que a matéria que flui da estrela companheira orbita rapidamente quando se aproxima do buraco negro?

Que lei física explica por que a matéria que flui da estrela companheira orbita rapidamente quando se aproxima do buraco negro?
Anonim

Responda:

A gravidade explica por que a matéria orbita um buraco negro rapidamente.

Explicação:

Newtons equaciona os movimentos dos objetos em órbita. A força da gravidade atuando sobre um objeto é descrita pela equação:

# F = (GMm) / r ^ 2 #

Onde # G # é a constante gravitacional, # M # é a massa do corpo que o objeto está orbitando, # m # é a massa do objeto em órbita e # r # é a distância à parte.

A força centrípeta necessária para manter um objeto em órbita é dada pela equação:

# F = (mv ^ 2) / r #

Onde # v # é a velocidade do objeto em órbita.

Quando um objeto está em órbita, essas duas forças são iguais:

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

Dividindo por # m # e multiplicando por # r # dá:

# v ^ 2 = (GM) / r #

No cenário # M # é a massa do buraco negro que será bastante grande. O buraco negro também será bem pequeno. À medida que o assunto se aproxima do buraco negro, o valor de # r # vai ficar progressivamente menor e, portanto, a velocidade # v # vai ficar progressivamente maior.

Por isso, quanto mais próximo estiver do buraco negro, mais rápido ele irá orbitar.

Uma vez que a matéria se aproxima de um buraco negro, os efeitos da relatividade geral tornam-se significativos, mas as equações de movimento de Newtons estão próximas o suficiente a distâncias maiores.