Orbitando alrededor de un agujero negro

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¿Es posible (ya sea para un satélite o un planeta) orbitar alrededor de un agujero negro? ¿Atraen todo a su alrededor hacia el centro? ¿O simplemente afectan la fuerza gravitacional al igual que las estrellas?

black-hole orbit gravity Zoltán Schmidt
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Absolutamente posible No hay nada mágico en un agujero negro. La atracción gravitacional de un agujero negro llega tan lejos como lo haría la gravedad para otro objeto de la misma masa.

Si reemplaza el Sol con un agujero negro de la misma masa, todo continuará orbitando tal como lo hace actualmente.

Cualquier cosa con masa tiene una fuerza gravitacional en sí misma, y un agujero negro atraerá cualquier cosa con masa. Nuevamente, es lo mismo que nuestra estrella tiene un efecto en la Tierra, y la Tierra tiene un efecto en la Luna.

Carl
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La fuente de malentendidos fue que no estaba lo suficientemente claro, cómo funcionan los agujeros negros. Siempre los imaginé como "suckholes" como remolinos en el agua.

Zoltán Schmidt

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Son como remolinos, pero al igual que un remolino, solo llega hasta ahora. Si tienes un agujero más grande en el centro del remolino (es decir, una masa más alta), absorberá cosas de más lejos. No es diferente del efecto que tendría una gran estrella de la misma masa. El ser diferente, que con un agujero negro, hay un punto de no retorno, donde si algo pasa ese punto, no hay forma de que escape.

Carl

¿Se conocen agujeros negros con la masa del sol? Supongo que la génesis de supernova de los agujeros negros estándar conduce a masas más grandes. (Si la masa restante de una estrella cuando ha agotado su combustible nuclear es tan baja como la del sol, no colapsará en un agujero negro). Por supuesto, se especula sobre agujeros negros de baja masa, pero ¿sabemos algo?

Peter - Restablece a Mónica el

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No atraen la fuerza gravitacional; tienen masa, por lo que ejercen una influencia gravitacional sobre otros objetos.

Entonces, sí, es posible que un objeto orbita indefinidamente alrededor de un agujero negro. El hecho de que la masa en órbita se llame agujero negro no significa que el objeto esté condenado a girar en espiral sobre el agujero negro.

Jeremy
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Para fines de comparación, aquí está el espacio-tiempo plano de Minkowski en coordenadas esféricas:

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

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

La fuente de malentendidos fue que no estaba lo suficientemente claro, cómo funcionan los agujeros negros. Siempre los imaginé como "suckholes" como remolinos en el agua.

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

$3$

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

Esta es una razón adicional por la que los agujeros negros sónicos son buenos análogos a sus contrapartes gravitacionales. En un agujero negro sónico, puede haber una "succión" real que drena un fluido de baja viscosidad a una velocidad creciente, hasta y más rápido que la velocidad del sonido en ese fluido. Esto forma un horizonte de eventos acústicos que es unidireccional al sonido y se espera que tenga un análogo de la radiación de Hawking.

La estructura correspondiente para los agujeros negros cargados es similar, y para un giratorio más complicado, aunque todavía puede describirse como "succionar" con un cierto giro adicional que hace girar a los observadores en caída libre.

Stan Liou
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existe una prueba de que algo puede orbitar alrededor de un agujero negro. La estrella S2 orbita alrededor del agujero negro central de 4 millones de masas solares de nuestra galaxia.

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

Tenga en cuenta que si encuentra un objeto que orbita alrededor de su objeto objetivo, puede calcular la masa de su objeto objetivo.

De hecho, para algo que orbita alrededor de un agujero negro, es muy difícil caer. Esto es por la misma razón por la cual es más fácil enviar una sonda desde la Tierra a Marte (hacia afuera desde el Sol), que desde la Tierra a Mercurio (hacia adentro hacia el sol), y también la misma razón por la que no es práctico deshacerse de los desechos tóxicos arrojándolos al sol. Se requeriría una enorme cantidad de energía para llegar al Sol.

Vea los conceptos básicos del vuelo espacial para más detalles.

jmarina
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Me pregunto por qué los científicos dicen que cuando la vía láctea y la andrómeda chocan, los agujeros negros masivos en sus centros se fusionarán. ¿Por qué no solo entran en órbitas una alrededor de la otra o continúan en la misma dirección en la que se dirigen ahora?

Jason Goemaat

@JasonGoemaat Supongo que hay varios efectos que podrían describirse como "fricción". Uno que recibió mucha publicidad últimamente son las ondas gravitacionales que emanan de objetos masivos que se rodean entre sí. IIUC la pérdida de energía fue responsable de los agujeros negros que orbitan más y más cerca hasta que se fusionaron, como observó LIGO. Otro efecto que conduce al deterioro de las órbitas podría ser colisiones entre cuerpos y quizás fuerzas de marea, calentando los cuerpos y los escombros que rodean el agujero negro mientras los ralentiza. Supongo que es por eso que la materia del disco de acumulación se absorbe constantemente.

Peter - Restablece a Mónica el

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Creo que los agujeros negros son estrella muerta? ¿No lo es? Y creo que nuestra estrella más cercana es el sol, y hay una diferencia entre la estrella y los agujeros negros (estrella muerta). Y creo firmemente que los agujeros negros (estrella muerta) atraen todo a su alrededor hacia el centro. Y después de eso, deben cambiar la propiedad de ese objeto (que está en el centro), y luego extender sus partes al universo. :)

Bipul Kumar
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RhysW

Orbitando alrededor de un agujero negro

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