Czarna Dziura zżarła planetę

[nikodem123]

Przed chwilą kątem ucha na TVN24 usłyszałem, że Czarna Dziura zżarła planetę wielkości Jowisz x 14.

Czy było to coś ekscytującego?

Jowisz x 14 - czy to już nie Brązowy Karzeł?

[pomruk]

Masz o tym rownież w "Gazecie.pl":
bialystok.gazeta.pl/bialystok/1,35235,13663926,Planety_poza_nasza_galaktyka__Przelomowe_odkrycie.html#BoxSlotIIMT
Wynika z tego, ze masa pożartego obiektu to 14-18 mas Jowisza (z kolei kątem ucha słyszę teraz w wiadomościach TVP Info 15 - 30 mas Jowisza!). Najczęściej jako graniczną wartość podaje się 13 mas Jowisza, ale jest to wartość dość umowna. Po pierwsze, to czy deuter zapłonie w obiekcie zależy m. in. od jego składu, nie tylko masy. Po drugie, umownym jest przyjęcie, jak długo i jak bardzo ma płonąć by byc brązowym karłem - przy małej masie reakcje są słabiutkie i krótkie! Dlatego też, jeśli obiekt znajduje się na "planetarnej" orbicie wokół gwiazdy, przyjmuje się wtedy, że za planetę można uznać nawet obiekt o masie 20-25 mas Jowisza! Jak widać, wydaje się rzeczą dość umowną, jak zakwalifikujemy nowo odkryty obiekt.
Dość niesamowitą sprawą jest natomiast odległość, z jakiej wykryto planetę/brązowego karła (dziesiątki milionów lat św. - do tej pory niepotwierdzona obserwacja dotyczyła soczewkującego obiektu planetarnego 2,5 mln lat św. od nas, w Galaktyce M31 w Andromedzie), no i przede wszystkim metoda - obserwacja w momencie pożarcia przez czarna dziurę...

[tornad1]

Astronomowie jak niektorzy Gorale. Jak maja czas to siedza i spogladaja na gory, niebo i wszystko co tam na nim. A jak nie maja czasu to ino siedza.
Czasem cos ciekawego im do glowy jednak wpada. Szczegolnie w okolicach pierwszego kwietnia a poniewaz w tym roku przypadl on na poniedzialek wielkanocny no to sru jakis smaczny primaaprilisowy kawalek publikuje sie dzien pozniej. Powinni jeszcze dopisac, ze po skonsumowaniu tego niewydarzonego brazowego karla zmienila kolor na bardziej.
W sumie fajny temat do opowiedzenia wnuczkowi jako bajeczke przed snem.
Ja w tym roku nabralem znajomego na kilka malutkich zajaczkow, ktore wyszly z czarnej dziury i zaczely wyzerac resztki sniegu. Musi co zapasy zimowe im sie skonczyly albo wzorem relatywistow cos im sie pozajaczkowalo bo zaczely sie krecic wokol tej nory ruchem antycykloidalnym.
A propos fizyki. Gosciu postanowil sie doksztalcic wiec poszedl do ksiegarni aby kupic ksiazke. Sprzedawca doradzil mu by kupil dwie, jedna cienka Fizyke Klasyczna i druga wypasiona i gruba Fizyke Relatywistyczna.
Za obie sprzedawca zazadal 110 zlotych. Gosciu mowi, ze nie ma tyle pieniedzy wiec kupi tylko jedna, te mala fizyke klasyczna. Sprzedawca powiedzial, ze ta mala kosztuje o 100 zl wiecej niz ta gruba. Wiec kupil tylko Relatywistyke za... ile zlotych?
Odpowiedziec trzeba w ciagu 10 sekund. Pewnie, ze mozna ukladac rownania ale tak intuicyjnie, ile kosztowala jedna i druga w oparciu o te informacje?
To tak zamiast primaaprilisowego dowcipu z propozycja podaj dalej.
Jest to zadanie testowe z matematyki, jedno z wielu, ktorymi tu w USa drecza "studentow" Szkol podstawowych.
Pzdr
Tornad

[kala.fior]

5 i 105, nie śmieć.

[tornad1]

5 i 105 jednostek platniczych; dobrze a nawet bardzo.
Odnosnie tego wielkiego zarcia; ja to widze tak.
Chlopcy ogladali sobie jakis kawalek nieba az tu nagle jak nie pierdutnie, obok obiektu na ktory mieli swoj radioteleskop nakierowany. Wiec anteny nakierowali na punkt, ktory okazal sie odlegla o okolo 47 Mly galaktyka. I w tej galaktyce na zakresie rentgenowskim cos pojasnialo i swiecilo kilka tygodni by po tym powoli swoj blask tracic. Tak gdzies po roku zapewne nie bedzie po nim sladu.
Identyczne zjawisko zanotowano chyba ze trzy razy w pisanej historii naszego swiata. Tak raz na sto lat srednio, w Drodze Mlecznej odnotowano identyczne zjawiska. Byly widoczne golym okiem. Pierwsze odnotowali Chinczycy w roku ok. tysiecznym. Potem dwa gdzies w sredniowieczu. Trzebaby poszukac dat.
Przypisuje sie je tzw. wybuchom supernowych. W najwczesniejszej fazie prac filozoficznych owczesni specjalisci tak wyobrazali sobie powstawanie, narodziny nowych gwiazd. Stad nazwa supernowa.
Potem okazalo sie, ze to nie sa narodziny, lecz smierc. Gwiazda po wypaleniu zapasow wodoru zapada sie by po jakims czasie eksplodowac (albo i nie) ale wyemitowac krotkotwaly, potezny impuls fal EM z ekstremum w zakresie wysokoenergetycznym.
Nasi Chlopcy postanowili zrobic z tego nowosc. Stwierdzili, ze ten blysk ma nieco "inna" charakterystyke i musi co to byla wina hipotetycznej czarnej dziury, ktora postanowila sobie na sniadanie skonsumowac rownie hipotetyczna, taka bardziej wyrosnieta, podobna do Saturna planete.

I tu mam pewne atpliwosci. Nie mamy na tyle danych z bliskiej nam okolicy a praktycznie zadnych, aby ocenic, czy ten rozblysk byl typowy dla supernowej czy nie. No bo w w wiekach mrocznego sredniowiecza raczej zadnych zaawansowanych pomiarow nie wykonywano. Wiadomo tylko, ze cos takiego sie zaswiecilo i po paru miesiacach zgaslo.
W sumie w omawianym artykule sa to domysly, proba wytlumaczenia zjawiska, ktore mialo miejsce te 47 milionow ziemskich lat temu oparte na hipotezach, ktore z kolei sa wynikiem interpretacji najgienialniejszej w dziejach nauki teorii.
Potem jeszczae Chlopcy domyslili sie, ze wokol dziury utworzyl sie dysk akrecyjny. A a nie wiem kto i kiedy nim pokrecil aby przyjal forme dysku; I kto i kiedy cos podobnego widzial, skoro czarne dziury nie sa widzialne. No bo zgodnie z jedna z najgienialniejszych teorii nawet swiatlo nie moze sie z niej wydostac. Czyli, ono to swiatlo tam w tej dziurze siedzi.
A tu dla bardzo odleglej galaktyki wiemy wszystko ze najdrobniejszymi szczegolami. Przykladem tego jest oszacowanie, ze ta cz. dz. zjadla tylko 10 proceny planety, ktorej reszcie udalo sie ujsc z zyciem. Brzmi to jak bajka. Za gorami za lasami...
A wszystko to wiadomo no bo pan Edington zbadal, ze w czasie zacmienia, swiatlo przechodzace tuz obok Slonca, sie ugina. Czyli wokol Slonca istnieje soczewka grawitacyjna! Szkoda tylko, se pan Edington nie wiedzial, ze Slonce ma atmosfere; nieustajacy proces emisji czastek gazowych powoduje, ze wokol slonecznej fotosfery isnieje duze stezenie gazow i to one a nie grawitacja spowodowaly to niewielkie ugiecie swiatla. Ugiecie typowo optyczne a nie grawitacyjne. Swiatlo jest fala a fala grawitacje ignoruje. Ja interesuja tylko wartosci mi i epsilon osrodka a nie G.
Ale trzeba wierzyc, ze jest to ugiecie grawitacyjne. I ze czarne dziury istnieja i wszystko lacznie ze swiatlem pozeraja.
Kazdy, kto ma inne zdanie moze byc szybko wykluczony z lokalnej smietanki towarzyskiej zakonu Relatywistow Bosych.
I dlatego potraktowalem te ciekawostke jako primaaprilisowy zart a nie rzetelna naukowa informacje.
Pzdr
Tornad

czas zżerania

[stefan4]

pomruk :
> Masz o tym rownież w "Gazecie.pl":
> bialystok.gazeta.pl/bialystok/1,35235,13663926,Planety_poza_nasza_galaktyka__Przelomowe_odkrycie.html#BoxSlotIIMT

Z tego artykułu:
Cytat
Po wyrwaniu się z oddziaływania czarnej dziury większość materii z rozerwanej planety wróciła na nią, niewielka część jednak opadła na czarną dziurę, tworząc wokół niej koronę rozżarzonej plazmy.


Proszę, niech mi ktoś wiedzący wyjaśni, jak coś takiego może przebiegać w czasie. Przecież w okolicach czarnej dziury podlega on silnej dyatacji. Więc ta część materii, która została wciągnięta w jej pobliże, ale potem się z niego wyrwała, po tym wyrwaniu nie może wrócić na główną część planety, bo planety, podlegającej słabszej dylatacji czasu, już tam nie ma.

Jak w ogóle może z zewnątrz wyglądać ,,zżeranie'' materii przez czarną dziurę? Chyba tak, że czarna dziura zabiera się do zżerania, coraz wolniej przygotowuje nakrycia i serwetki, ale do ostatecznego zżarcia nigdy nie dojdzie. Albo inaczej: dojdzie dopiero wtedy, gdy nasz czas dobiegnie końca.

Jeśli materia zżerana przez czarną dziurę ma zwyczaj emitować promieniowanie rentgenowskie (a właściwie dlaczego?), to z samych powodów czasowych jego częstotliwość powinna maleć, powinno ono przechodzić w nadfiolet, potem w widzialne, itp. Czy coś takiego zaobserwowano?

Będę wdzięczny za wyjaśnienie naukowe. Zrzędzenie, że żadnej dylatacji nie ma, Einstein był głupek, a fizycy nie znają fizyki i bzdurzą dla kasy, uznam za wypowiedź nie na temat.

- Stefan
Zwalczaj biurokrację!

[pomruk]

Jeśli chodzi o to " większość materii z rozerwanej planety wróciła na nią" mam też wielkie wątpliwości.
Zżeranie materii przez czarną dziurę wygląda w ten sposób, że tworzy ona (materia) wokół dziury dysk akrecyjny, okrążając dziurę po orbitach niemal kołowych, lecz powoli tracąc energię na skutek lepkości. Część tej energii zamienia się na ciepło i promieniowanie termiczne, którego znaczna część przypada na promienie X. Zapewne o tym promieniowaniu piszą w artykule. Jest bowiem jeszcze promieniowanie X związane z dżetami - nie cała materia wpadnie do dziury, część uniesie energię będąc wyrzucona wzdłuż osi symetrii dysku akrecyjnego.
O ile pamiętam, nie obserwowano przemiany promieni X w bardziej długofalowe. Lecz tak naprawdę obserwowano nieliczne wydarzenia takiego rodzaju - pamiętam tylko jedno "połknięcie gwiazdy" przez BH, tam zresztą obserwowano promieniowanie głównie z dżetów.

[petrucchio]

stefan4 napisał:

> Proszę, niech mi ktoś wiedzący wyjaśni, jak coś takiego może przebiegać w czasi
> e.

Ależ może jak najbardziej, bo planeta nie spada wprost na czarną dziurę, tylko zostaje rozerwana przez siły pływowe, a tworząca ją materia gromadzi się wokół czarnej dziury jako szybko wirujący dysk akrecyjny, złożony z bardzo wysokoenergetycznej plazmy. To właśnie ta plazma emituje rentgenowsko. Część energii dysku ucieka także wzdłuż osi obrotu pod postacią dżetu (relatywistycznego strumienia cząstek), emitującego twarde promieniowanie X i gamma.

Krótko mówiąc, te wszystkie rozbłyski nie zachodzą na samym horyzoncie zdarzeń, ale w większej odległości wokół czarnej dziury. Sam spadek materii na horyzont zdarzeń zachodzi nieskończenie powoli i mało spektakularnie z punktu widzenia oddalonego obserwatora. Faktycznie, dylatacja czasu i przesunięcie ku podczerwieni powodują spowolnienie i "blaknięcie" wszystkich obserwowalnych zjawisk. Ale z efektami, o których mówi notka, nie ma to wiele wspólnego.

[stefan4]

petrucchio:
> planeta nie spada wprost na czarną dziurę, tylko
> zostaje rozerwana przez siły pływowe, a tworząca ją materia gromadzi się wokół
> czarnej dziury jako szybko wirujący dysk akrecyjny, złożony z bardzo wysokoener
> getycznej plazmy.

To kumam. Wątpiłem głównie w ten cytat z artykułu:
Cytat
Po wyrwaniu się z oddziaływania czarnej dziury większość materii z rozerwanej planety wróciła na nią

Jak mogła wrócić na przelatującą planetę? I w jakiej postaci?

[petrucchio]

stefan4 napisał:

> To kumam. Wątpiłem głównie w ten cytat z artykułu:
> Cytat
> Po wyrwaniu się z oddziaływania czarnej dziury większość materii z rozerwanej p
> lanety wróciła na nią
>
> Jak mogła wrócić na przelatującą planetę? I w jakiej postaci?

zzmp ponad wszystko :)

[pies_na_teorie]

petrucchio napisał:

> stefan4 napisał:
>
> > To kumam. Wątpiłem głównie w ten cytat z artykułu:
> > Po wyrwaniu się z oddziaływania czarnej dziury większość materii z rozerwanej planety
> > wróciła na nią
> > Jak mogła wrócić na przelatującą planetę? I w jakiej postaci?

[stefan4]

petrucchio:
> Zacieśnia się i powoli traci masę. Ale dobrze widoczny jest z daleka wtedy, kiedy
> szybko wypromieniowuje wielkie ilości energii w postaci rozbłysków
> rentgenowskich.
[...]
> Zanim dojdziemy od zakresu rentgenowskiego do światła widzialnego, moc
> promieniowania spada kilkaset razy

Zaobserwowano więc promieniowanie rentgenowskie, wykluczono różne możliwości jego pochodzenia i pozostała opcja, że wysyła je dysk materii, wirujący dookoła dużej masy (bo wokół czego innego mógłby wirować?) i tracący energię w wyniku lepkości. Z rozmiarów dysku wynika, że ta duża masa jest tak skupiona, że musi w niej znajdować się czarna dziura. Z czasu trwania zjawiska wynika, że była to jednorazowa katastrofa. Czy dobrze zrozumiałem, co zaobserwowano? Mam m.in. wątpliwość, czy można było ustalić rozmiary dysku.

Ale od tego do stwierdzenia do stwierdzenia, że czarna dziura pożarła planetę, jest jeszcze daleko. Na razie niczego nie pożarła, bo ten dysk ciągle wiruje, tylko teraz już wysyła inne promieniowanie, trudniejsze do zidentyfikowania.

- Stefan
Zwalczaj biurokrację!

[petrucchio]

stefan4 napisał:

> Zaobserwowano więc promieniowanie rentgenowskie, wykluczono różne możliwości je
> go pochodzenia i pozostała opcja, że wysyła je dysk materii, wirujący dookoła d
> użej masy (bo wokół czego innego mógłby wirować?) i tracący energię w wyniku le
> pkości. Z rozmiarów dysku wynika, że ta duża masa jest tak skupiona, że musi w
> niej znajdować się czarna dziura. Z czasu trwania zjawiska wynika, że była to
> jednorazowa katastrofa. Czy dobrze zrozumiałem, co zaobserwowano? Mam m.in.
> wątpliwość, czy można było ustalić rozmiary dysku.
>
> Ale od tego do stwierdzenia do stwierdzenia, że czarna dziura pożarła planetę,
> jest jeszcze daleko. Na razie niczego nie pożarła, bo ten dysk ciągle wiruje,
> tylko teraz już wysyła inne promieniowanie, trudniejsze do zidentyfikowania.

Z popularnej notki oczywiście nie sposób się dowiedzieć istotnych szczegółów. Jeśli chodzi o badanie promieniowania pod kątem wydłużania się długości fali kolejnych impulsów i ich charakterystycznego wygaszania, można się o to pokusić tylko badając stabilne układy czarna dziura/dysk akrecyjny, w których co jakiś czas kolejne porcje materii dysku, wyrzucane w rozbłyskach, opadają na horyzont zdarzeń. Zrobiono to dla Cyg X-1 (jak pisałem w innym miejscu tego wątku) w dalekim nadfiolecie jeszcze w latach 90., i jest to cytowane jako jeden z argumentów na rzecz identyfikowania Cyg X-1 jako autentycznej czarnej dziury. Żeby promieniowanie plazmy emitującej w zakresie rentgenowskim znalazło się w zakresie widzialnym wskutek efektu grawitacyjnego, opadający obłok musiałby się znaleźć w odległości ok. 0,0001 promienia Schwarzschilda lub mniejszej od horyzontu zdarzeń (pobieżne obliczenia nie są w tym przypadku trudne). Dla Cyg X-1 byłoby to jakieś 2 metry nad horyzontem. Wydaje mi się, że z powodu "rozcieńczenia" dylatacyjnego jest to daleko poza możliwościami obserwacji.

Dylatacja czasu i mnóstwo pytań

[nikodem123]

A mnie pytania stefan4 zaburzyły błogi spokój ignoranta.

W związku z czym mam do Was takie pytania:

1. Spada ciało. Centralnie - to znaczy po linii prostej, na przedłużeniu promienia.
Z punktu widzenia tego ciała będzie spadać w ruchem przyspieszonym, ale im bliżej Czarnej to u niego czas będzie zwalniać. Czy w takim razie obserwator stojący " z boku" będzie obserwować spowolnienie tego upadku?

Ja to tak kombinuję. To co dla ciała będzie sekundą, to dla mnie będzie rokiem. Ciało przyspieszy o 1 m/s, ale z powodu różnicy w upływie czasu, ja zaobserwuję, że nie porusza się ono 1 m/ rok, ale 1 m/2lata.

Jakoś tak kombinuję. Oczywiście te wielkości podałem umownie.

Jeśli dobrze rozumuję powyżej.

2.
Spójrzmy teraz na latarkę, ale obserwacja "na wprost" - latarka spada centralnie, ale nie jestem "z boku" tylko patrzę się w linii prostej.

Zgodnie z efektem Dopplera w dużej odległości od Czarnej, gdzie dylatacja czasu związana z grawitacją nie działa ( a może działa - tu taka moja pierwsza zagwozdka), latarka będzie przyspieszać, więc będzie się światło "czerwienić". Ale co się wydarzy, gdy wpływ grawitacji zacznie spowalniać czas latarce?
Wtedy światło latarki powinno się na powrót "odczerwieniać"?

To co napisał petruccio o stopniowym słabnięciu światła ja to rozumiem. Latarka wysyła foton na sekundę, ale ja to widzę, jako foton na tydzień, na miesiąc, na rok.

3.
A co z zasadą zachowania pędu?
Jeśli z tym pozornym spowalnianiem opadania dobrze wykoncypowałem, to ja zaobserwuję złamanie tej zasady. Ciało spowalnia swój ruch chociaż nie działa siła "hamująca", wręcz przeciwnie działa siła przyspieszająca.

4.
Jeśli dobrze zrozumiałem stefan4 to przy horyzoncie zdarzeń różnica w upływie czasu powinna być tak duża, że nie doczekam się aż ciało spadnie na Czarną. Skoro tak, to jak te Czarne powstały i jeszcze ciekawsze jak one przytyły? Przecież proces tycia dla mnie jako obserwatora powinien wciąż trwać. A przecież w zjawisku soczewkowania grawitacyjnego widzę je jako już utuczone. A może nie widzę?
Do tego, ponieważ spadanie odbywa się poprzez fazę dysku, to Czarne powinny mieć kształt jakieś elipsoidy (?) .

[petrucchio]

nikodem123 napisał:

> 1. Spada ciało. Centralnie - to znaczy po linii prostej, na przedłużeniu promie
> nia.
> Z punktu widzenia tego ciała będzie spadać w ruchem przyspieszonym, ale im bliż
> ej Czarnej to u niego czas będzie zwalniać. Czy w takim razie obserwator stojąc
> y " z boku" będzie obserwować spowolnienie tego upadku?
>
> Ja to tak kombinuję. To co dla ciała będzie sekundą, to dla mnie będzie rokiem.
> Ciało przyspieszy o 1 m/s, ale z powodu różnicy w upływie czasu, ja zaobserwuj
> ę, że nie porusza się ono 1 m/ rok, ale 1 m/2lata.
>
> Jakoś tak kombinuję. Oczywiście te wielkości podałem umownie.
>
> Jeśli dobrze rozumuję powyżej.

Pamiętaj, że wszystkie specjalne efekty towarzyszące spadaniu na czarną dziurę są skutkiem deformacji czasoprzestrzeni w sąsiedztwie ciała o ogromnej gęstości. Tu w ogóle nie stosują się proste intuicje przeniesione z fizyki newtonowskiej.

> 2.
> Spójrzmy teraz na latarkę, ale obserwacja "na wprost" - latarka spada centralni
> e, ale nie jestem "z boku" tylko patrzę się w linii prostej.
>
> Zgodnie z efektem Dopplera w dużej odległości od Czarnej, gdzie dylatacja czasu
> związana z grawitacją nie działa ( a może działa - tu taka moja pierwsza zagwo
> zdka), latarka będzie przyspieszać, więc będzie się światło "czerwienić". Ale c
> o się wydarzy, gdy wpływ grawitacji zacznie spowalniać czas latarce?
> Wtedy światło latarki powinno się na powrót "odczerwieniać"?

Poczerwienienie grawitacyjne to nie to samo, co efekt Dopplera. W skrócie jest tak, że światło produkowane w pobliżu wielkiej masy, wydostając się ze studni grawitacyjnej, zmniejsza swoją częstotliwość dla odbierającego je odległego obserwatora. Jeżeli w układzie odniesienia, w którym zostało wyemitowane, miało częstotliwość f, to obserwator z dala od jego źródła zmierzy częstotliwość f' = f/(sqrt(1-R/r), gdzie R jest promieniem Schwarzschilda, a r odległością źródła od środka czarnej dziury. Np. dla r = 2R, f' = f/(sqrt 2) = ok. 0,7, czyli nawet w odległości zaledwie R nad horyzontem zdarzeń efekt grawitacyjny nie jest jeszcze oszałamiająco wielki.

> To co napisał petruccio o stopniowym słabnięciu światła ja to rozumiem. Latarka
> wysyła foton na sekundę, ale ja to widzę, jako foton na tydzień, na miesiąc, n
> a rok.
>
> 3.
> A co z zasadą zachowania pędu?
> Jeśli z tym pozornym spowalnianiem opadania dobrze wykoncypowałem, to ja zaobse
> rwuję złamanie tej zasady. Ciało spowalnia swój ruch chociaż nie działa siła "h
> amująca", wręcz przeciwnie działa siła przyspieszająca.

Przecież sama czarna dziura też ma pęd i moment pędu (podobnie jak masę, położenie i ładunek elektryczny), które trzeba wziąć pod uwagę w każdym bilansie.

> 4.
> Jeśli dobrze zrozumiałem stefan4 to przy horyzoncie zdarzeń różnica w upływie c
> zasu powinna być tak duża, że nie doczekam się aż ciało spadnie na Czarną. Skor
> o tak, to jak te Czarne powstały i jeszcze ciekawsze jak one przytyły? Przecież
> proces tycia dla mnie jako obserwatora powinien wciąż trwać. A przecież w zjaw
> isku soczewkowania grawitacyjnego widzę je jako już utuczone. A może nie widzę?
> Do tego, ponieważ spadanie odbywa się poprzez fazę dysku, to Czarne powinny mie
> ć kształt jakieś elipsoidy (?) .

"Widzisz" całkowitą masę czarnej dziury wraz ze wszystkim, co w nią wpadło, czy raczej wpada, bo z twojego punktu widzenia ten oproices nigdy się nie kończy. Gdybyś miał odpowiednie możliwości obserwacyjne, widziałbyś, jak obiekt spadający na czarną dziurę jest deformowany, rozciągany jak ciasto na makaron, i stopniowo rozpływa się w nicość.

Dysk akrecyjny to nie jest jakaś specjalność czarnych dziur, tylko normalny los obiektu, który rozpada się wskutek efektów pływowych, a jego szczątki wchodzą na orbitę wokół sprawcy wypadku. Planeta krążąca w bezpiecznej odległości wokół czarnej dziury mogłaby sobie krążyć spokojnie przez miliardy lat, tak jak Ziemia krąży wokół Słońca. Czarna dziura to taka sama masa, jak każda inna, a nie jakiś superodkurzacz zasysający wszystko z otoczenia. Dysk akrecyjny traci energię i stopniowo zapada się wskutek własnej lepkości i wewnętrznego tarcia, a nie dlatego, że wciąga go czarna dziura.

Nawiasem mówiąc, wirujące czarne dziury w pewnym sensie są elipsoidalne. Sam horyzont zdarzeń jest zawsze idealnie sferyczny, ale otacza go elipsoidalna ergosfera, styczna do horyzontu zdarzeń na biegunach:

en.wikipedia.org/wiki/Ergosphere
Wewnątrz ergosfery sama czasoprzestrzeń jest wleczona ruchem rotacyjnym (i to z prędkością nadświetlną, z punktu widzenia obserwatora zewnętrznego), ale cząstki materii mogą jeszcze z niej uciekać na koszt momentu pędu czarnej dziury.

PS i errata

[petrucchio]

petrucchio napisał:

> Poczerwienienie grawitacyjne to nie to samo, co efekt Dopplera. W skrócie jest
> tak, że światło produkowane w pobliżu wielkiej masy, wydostając się ze studni g
> rawitacyjnej, zmniejsza swoją częstotliwość dla odbierającego je odległego obse
> rwatora. Jeżeli w układzie odniesienia, w którym zostało wyemitowane, miało czę
> stotliwość f, to obserwator z dala od jego źródła zmierzy częstotliwość f' = f/
> (sqrt(1-R/r), gdzie R jest promieniem Schwarzschilda, a r odległością źródła od
> środka czarnej dziury. Np. dla r = 2R, f' = f/(sqrt 2) = ok. 0,7, czyli nawet
> w odległości zaledwie R nad horyzontem zdarzeń efekt grawitacyjny nie jest jesz
> cze oszałamiająco wielki.

O kurczę! Przepraszam, pisałem w pośpiechu i coś mi się pochrzaniło. Wzór w tej postaci dotyczy długości fal, nie częstotliwości, a na dokładkę współczynnik wychodzi 1/sqrt(1/2) = sqrt(2) = 1,4142..., (tyle razy rośnie długość fali mierzona z dala od źródła). Ale przez czysty przypadek, mimo błędu, podałem poprawny wynik dla częstotliwości (maleje do wartości 0,7 f).

Dla porównania: najniższe stabilne orbity wokół czarnej dziury mogą istnieć dla r ≥ 3R, co wyznacza teoretyczną granicę wewnętrznej krawędzi dysku akrecyjnego. Czyli minimalna wartość f' dla promieniowania emitowanego w obrębie dysku wynosi ok. 0,81 f (zmniejszenie częstotliwości maksymalnie o 19%).

Silniejsze efekty mogą być widoczne, jeśli obłok materii oderwie się od dysku, straci stabilność orbitalną i opadnie na czarną dziurę. Stosowne obserwacje pulsów promieniowania z domniemanych zdarzeń tego typu przeprowadzono w nadfiolecie dla Cyg X-1 za pomocą teleskopu Hubble'a. Zaobserwowano dwa ciąg pulsów o rosnących odstępach i rosnącej długości fali, co zgadza się z hipotezą, że Cyg X-1 jest czarną dziurą.

www.jstor.org/stable/10.1086/322917

PPS

[petrucchio]

petrucchio napisał:

> Zaobserwowano dwa ciągi pulsów ...

Co istotne, dwa <b>słabnące</b> ciągi pulsów. Gdyby obłok zderzał się na końcu z bardziej "klasycznym" zwartym obiektem, kończyłby życie nagle, w efektownym pożegnalnym rozbłysku.

[alsor]

> Dla porównania: najniższe stabilne orbity wokół czarnej dziury mogą istnieć dla
> r ≥ 3R, co wyznacza teoretyczną granicę wewnętrznej krawędzi dysk
> u akrecyjnego. Czyli minimalna wartość f' dla promieniowania emitowanego w obrę
> bie dysku wynosi ok. 0,81 f (zmniejszenie częstotliwości maksymalnie o 19%).

Tyle byłoby dla zawieszonego źródła w punkcie r = 3R,
a dla orbitującego tam byłoby znacznie więcej od tych 19%,
bo prędkość orbitalna byłaby tam chyba w okolicach c...

albo i dokładnie c, bo to jest chyba właśnie ta jedyna zamknięta orbita fotonowa....
albo i nie zupełnie: 3GM/c^2 = 3/2 R, czyli dwa razy bliżej.

[stefan4]

nikodem123:
> A co z zasadą zachowania pędu?
> Jeśli z tym pozornym spowalnianiem opadania dobrze wykoncypowałem, to ja
> zaobserwuję złamanie tej zasady.

Jeśli zobaczysz zwykłe newtonowskie jednostajnie przyspieszone spadanie małej masy na wielką nieruchomą planetę, to tu właśnie zaobserwujesz niezachowany pęd. Mała masa przyspiesza a wszystko inne się nie zmienia. Żeby uratować zasadę zachowania pędu, musisz przyjąć, że planeta też wykonuje maleńki niemierzalny ruch w stronę spadającej małej masy. Że obie spadają na wspólny środek masy, znajdujący się zapewne wewnątrz planety, blisko jej środka.

Centralny spadek na czarną dziurę inny niż jednostajnie przyspieszony nie łamie zasady zachowania pędu; łamie natomiast prawo newtonowskie, że siła to masa razy przyspieszenie. Ono w wersji relatywistycznej ma trochę inną postać, mianowicie że siła to pochodna pędu po czasie. U Newtona to wychodzi na to samo, ale u Einsteina masa zależy od prędkości, więc w trakcie przyspieszania masa rośnie.

 siła  =  m · dv/dt + v · dm/dt

(m

[marek.kawecki]

stefan4 napisał:

> Centralny spadek na czarną dziurę inny niż jednostajnie przyspieszony nie łamie
> zasady zachowania pędu; łamie natomiast prawo newtonowskie, że siła to masa ra
> zy przyspieszenie. Ono w wersji relatywistycznej ma trochę inną postać, mianow
> icie że siła to pochodna pędu po czasie.

Prawo Newtona ma postac F=dp/dt zawsze,bo sam Newton tak go podal.
Glowy jednak nie daje,bo z dylatacji jestem dyletant.

[alsor]

W spadku swobodnym z dużej odległości spadamy z prędkością: v^2 = 2GM/r.

Przy takim spadaniu nie ma tej dylatacji czasu,
ponieważ płyniemy jakby z nurtem, czyli faktycznie stoimy w miejscu - nie ma zaburzeń,
z których idzie ta dylatacja, tj. zależy ona od prędkości względem nurtu
(w stw nurt ma prędkość zerową i dlatego dylatacja jest symetryczna - nie zależy od kierunku ruchu).

Na horyzoncie ten nurt ma prędkość c, i właśnie dlatego nic stamtąd nie wyleci -
musiałoby przekroczyć c, co jest niemożliwe.

To jest zgodne w 100% z równaniami OTW,
ale jest dokładniejsze w detalach.
otw jest uproszczeniem - tam są uśrednione te dylatacje z ruchu do góry i w dół;

średnia z: (c - v) i (c + v) = c * (1 - v^2/c^2)
co dla v^2 = 2GM/r daje prędkość światła w otw:

c_r = c (1-2GM/c2r), radialnie i zgodnie ze szkolnymi metrykami.
styczna jest tam inna - większa.

Te metryki są uproszczeniem - podają tylko uśrednione wyniki,
co zresztą jest oczywiste: metryki, czy koordynaty nie mogą jakoś zależeć od zwrotu,
więc ta wersja geometryczna gubi wiele istotnych detali.

A takie rozrywanie i potem wciąganie spiralne to pierdoły - takie coś jest niemożliwe.

[dum10]

alsor napisał:

> w stw nurt ma prędkość zerową i dlatego dylatacja jest symetryczna - nie zależy
> od kierunku ruchu.

Symetryczna dylatacja to brak dylatacji,cos Ci sie pokrecilo.

> Na horyzoncie ten nurt ma prędkość c, i właśnie dlatego nic stamtąd nie wyleci
> musiałoby przekroczyć c, co jest niemożliwe.

Znowu utraciles swa wiare,ze predkosc swiatla jest przekraczalna.
Co sie Toba stalo?

wszysko można przeskoczyć, ale z prawdop. -> 0

[alsor]

W klasycznym SR Lorentza jest ten Eter,
i tam nie można przekroczyć tego c.

Tak samo jest w przypadku fal sonicznych:
sądzisz że dźwięk może przekroczy prędkości dźwięku?

Przekroczyć oczywiście można, ale to są już inne zjawiska - nienormalne,
ekstremalne, bo występują podczas naruszenia ciągłości, jednorodności danego medium.

W przypadku światła będzie to np. grawitacja - przestrzeń,
czy ten eter, jest tu przecież już anizotropowy.
W STW, ta Minkowskiego, jest izotropowa.

[dum10]

alsor napisał:

> Tak samo jest w przypadku fal sonicznych:
> sądzisz że dźwięk może przekroczy prędkości dźwięku?

Dzwiek potrzebuje osrodka i swiatlo tez,nie ma wiec jednej predkosci dzwieku jak i swiatla.
Gadanie o predkosci swiatla w prozni to bajki.

> Przekroczyć oczywiście można, ale to są już inne zjawiska - nienormalne,
> ekstremalne, bo występują podczas naruszenia ciągłości, jednorodności danego medium.

> W przypadku światła będzie to np. grawitacja - przestrzeń,
> czy ten eter, jest tu przecież już anizotropowy.

Tak,swiatlo niewatpliwie jest fala.

[alsor]

> Dzwiek potrzebuje osrodka i swiatlo tez,nie ma wiec jednej predkosci dzwieku ja
> k i swiatla.
> Gadanie o predkosci swiatla w prozni to bajki.

Próżnia jest z założenia jednorodnym medium,
i prędkość św. jest tam stała, i mierzona lokalnie = c.

Same cząstki są pewnie lokalnymi nieciągłościami tego eteru,
więc tam wartość c nie ma zastosowania.
Ta prędkość jest tam różna, i chyba maleje blisko cząstek...
no i stąd te współczynniki refrakcji n > 1.

[dum10]

alsor napisał:

> Próżnia jest z założenia jednorodnym medium,
> i prędkość św. jest tam stała, i mierzona lokalnie = c.

Z zalozenia. A co to jest naprawde,czyli jaka jest roznica pomiedzy nia a przestrzenia geometryczna?
WIMPY,Higgsa czy moze eter?

różnica jest potężna

[alsor]

Sama przestrzeń to po prostu nic,
a w matematyce to tylko te nasze współrzędne.

Powierzchnia sfery, czy innej bryły też jest nazywana przestrzenią,
ale to jest po prostu brzeg jakiegoś ciała.

Po usunięciu ciała ten brzeg można sobie nadal wyobrażać w tym samym miejscu,
no ale przecież wiadomo że tam nie ma nic...

[dum10]

alsor napisał:

> Po usunięciu ciała ten brzeg można sobie nadal wyobrażać w tym samym miejscu,
> no ale przecież wiadomo że tam nie ma nic...

No tak,glupie pytanie.Takich pytan lepiej nie zadawac,bo i tak nic pozytecznego z tego
nie wyjdzie.Lepiej zaczac cos robic,wziac przestrzen Euklidesowa (podobno sa matematycy
ktorzy cale zycie zajmuja sie ta przestrzenia;co oni tam robia?) i okreslic na niej funkcje
rozkladu masy.
Czy taka funkcje mozna nazwac proznia w granicy zerowej objetosci?
Moze i mozna,a jej wartosc w tej granicy nazwac energia prozni.
To jeden z pomyslow,inni beda miec inne,ale zawsze matematyka musi byc wszedzie.
Musi zastepowac to usuniete cialo,bo inaczej jak slusznie zauwazasz "nie ma tam nic".

różne rzeczy

[alsor]

> Lepiej zaczac cos robic,wziac przestrzen Euklidesowa (podobno sa ma
> tematycy ktorzy cale zycie zajmuja sie ta przestrzenia;co oni tam robia?)
> i okreslic na niej funkcje rozkladu masy.

Robią tam różne rzeczy, np. taki jeden Gauss pracował nad pomiarem krzywizny
takiej przestrzeni, ograniczając się do pomiarów tylko z tej przestrzeni.

Potem drugi taki pan - Riemann wyodrębnił i opracował cały dział geometrii,
który zajmuje się tylko i wyłącznie takim mierzeniem przestrzeni z tej samej przestrzeni.
Teraz to się nawet nazywa geometrią tego pana Riemanna.

en.wikipedia.org/wiki/Differential_geometry_of_surfaces
Gdy to obcykasz do perfekcji, wtedy zesrasz się śmiechu,
gdy ktoś powie coś na temat nieeuklidesowej geometrii...

[dum10]

alsor napisał:

> Gdy to obcykasz do perfekcji, wtedy zesrasz się ze śmiechu,
> gdy ktoś powie coś na temat nieeuklidesowej geometrii...

No popatrz.Ja tam juz wszedzie bylem,a raczej wchodzilem,ale wyrzucil mnie przypadek,
a moze przeznaczenie?
W tym swiecie wstydze sie mowic o geometrii Euklidesa,bo wszyscy mowia o jakis
wielowymiarowch przestrzeniach.

[pies_na_teorie]

dum10 napisał:

> alsor napisał:
>
> > Gdy to obcykasz do perfekcji, wtedy zesrasz się ze śmiechu,
> > gdy ktoś powie coś na temat nieeuklidesowej geometrii...
>
...
> W tym swiecie wstydze sie mowic o geometrii Euklidesa,bo wszyscy mowia o jakis
> wielowymiarowch przestrzeniach.
>
Pruderia pruderia, dotychczas nie udalo sie doswiadczalnie/obserwacyjnie wykazac, ze rzeczywistosc jest inna niz E3. Realnie nie wystepuja: 0, 1, 2 i wiecej niz 3 wymiarowe obiekty, to tylko matematyczne abstrakcje...