Сфера влияния (черная дыра)

Общий термин астродинамики см. в разделе « Сфера влияния (астродинамика)» .

Сфера влияния — это область вокруг сверхмассивной черной дыры , в которой гравитационный потенциал черной дыры доминирует над гравитационным потенциалом родительской галактики . Радиус сферы влияния называется «радиусом (гравитационного) влияния».

Существует два общепринятых определения радиуса сферы влияния. Первый дается $$r_{h}={\frac {GM_{\text{BH}}}{\sigma ^{2}}}$$ где M _BH — масса черной дыры, σ — дисперсия звездных скоростей родительского балджа , а G — гравитационная постоянная .

Второе определение — радиус, при котором заключенная масса звезд равна удвоенному M _BH , т.е. $$M_{\star }(r<r_{h})=2M_{\text{BH}}.$$

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

Минимальным требованием является четкое определение сферы влияния , чтобы массу черной дыры можно было определить динамически.

Ротационная сфера влияния

Если черная дыра вращается, существует второй радиус влияния, связанный с вращением. Это радиус, внутри которого крутящие моменты Лензе-Тирринга от черной дыры больше, чем ньютоновские крутящие моменты между звездами. Внутри сферы влияния вращения звездные орбиты прецессируют примерно со скоростью Лензе-Тирринга; в то время как за пределами этой сферы орбиты развиваются преимущественно в ответ на возмущения со стороны звезд на других орбитах. Если предположить, что черная дыра Млечного Пути максимально вращается, то радиус ее вращательного воздействия составляет около 0,001 парсека: а радиус его гравитационного воздействия составляет около 3 парсеков.

См. также

• Предел Роша
• Событие приливного разрушения § Радиус приливного разрушения