Сфера влияния (черная дыра) - Sphere of influence (black hole)

Для астродинамика срок, см сфера влияния (астродинамика).

В сфера влияния это регион вокруг огромная черная дыра в которой гравитационный потенциал черной дыры доминирует над гравитационным потенциалом хозяина галактика. Радиус сферы влияния называется «радиусом (гравитационного) влияния».

Существует два общепринятых определения радиуса сферы влияния. Первый^[1] дан кем-то

${\displaystyle r_{h}={\frac {GM_{\rm {BH}}}{\sigma ^{2}}}}$

где M_BH масса черной дыры, σ это звездный дисперсия скоростей хозяина выпуклость, и грамм это гравитационная постоянная.

Второе определение^[2] - радиус, на котором заключенная масса в звездах равна удвоенной M_BH, т.е.

${\displaystyle M_{\star }(r<r_{h})=2M_{\rm {BH}}}$.

Какое определение является наиболее подходящим, зависит от решаемого физического вопроса. Первое определение учитывает общее влияние балджа на движение звезды, поскольку ${\displaystyle \sigma }$ частично определяется звездами, которые ушли далеко от черной дыры. Второе определение сравнивает силу черной дыры с местной силой, исходящей от звезд.

Это минимальное требование, чтобы сфера влияния была хорошей. решено чтобы масса черной дыры определялась динамически.^[3]

Сфера вращательного воздействия

Если черная дыра вращается, есть второй радиус влияния, связанный с вращением.^[4] Это радиус, внутри которого Крутящие моменты линзы-Тирринга от черной дыры больше, чем ньютоновские моменты между звездами. Внутри сферы влияния вращения звезды орбиты прецессия примерно с коэффициентом Ленз-Тирринга; в то время как вне этой сферы орбиты эволюционируют преимущественно в ответ на возмущения от звезд на других орбитах. Предполагая, что Черная дыра Млечный Путь максимально вращается, радиус его вращательного воздействия составляет около 0,001 парсек,^[5] в то время как его радиус гравитационного воздействия составляет около 3 парсеков.

Рекомендации

1. Пиблз, Дж. (Декабрь 1972 г.). «Распределение звезд возле разрушенного объекта». Астрофизический журнал. 178: 371–376. Bibcode:1972ApJ ... 178..371P. Дои:10.1086/151797.
2. Мерритт, Дэвид (2004). «Одиночные и двойные черные дыры и их влияние на структуру ядра». Ин Хо, Луис (ред.). Коэволюция черных дыр и галактик. Коэволюция черных дыр и галактик. Серия астрофизики обсерваторий Карнеги. 1. Издательство Кембриджского университета. С. 263–275. arXiv:astro-ph / 0301257. Bibcode:2004cbhg.symp..263M.
3. Феррарезе, Лаура; Форд, Голландия (2005). "Сверхмассивные черные дыры в ядрах галактик: прошлое, настоящее и будущее исследование". Обзоры космической науки. 116 (3–4): 523–624. arXiv:Astro-ph / 0411247. Bibcode:2005ССРв..116..523Ф. Дои:10.1007 / s11214-005-3947-6.
4. Мерритт, Д. (2013). Динамика и эволюция ядер галактик.. Принстон, штат Нью-Джерси: Princeton University Press. п. 284. ISBN  9781400846122.
5. Мерритт Д., Александр Т., Миккола С., Уилл С. (2010). «Тестирование свойств черной дыры в центре Галактики с использованием звездных орбит». Физический обзор D. 81 (6): 062002. arXiv:0911.4718. Bibcode:2010ПхРвД..81ф2002М. Дои:10.1103 / PhysRevD.81.062002.