Die Schwerkraft eines Schwarzen Lochs vs. die Schwerkraft eines Muttersterns

In den Fällen von Schwarzen Löchern, die aus einer Supernova und dem Kollaps eines massereichen Sterns entstehen, verstehe ich, dass der Stern in den meisten dieser Fälle durch die Explosion erhebliche Mengen an Masse verliert. Vermutlich wird es nach diesem Punkt, da die verbleibende Masse dichter wird, wenn es weiter in sich zusammenfällt, schließlich zu einem Schwarzen Loch mit einer Gravitationskraft, die größer ist als die seines Muttersterns. Aber wenn die Schwerkraft auf Masse beruht, wie kann das Schwarze Loch eine größere Gravitationskraft haben als der Stern, aus dem es besteht?

Das Gravitationsfeld/die Gravitationskraft basiert nicht nur auf der Masse, selbst in der Newtonschen Gravitation.

Antworten (1)

Für eine gegebene Masse bleibt die Anziehungskraft gleich – aber nur, wenn Sie weit entfernt sind.

Zum Beispiel ist die Oberflächengravitation von Sol , unserer Sonne, gleich 274 M / S 2 , etwa das 28-fache der Oberflächengravitation von Terra 9.8 M / S 2 .

Aber wenn das Material verdichtet wird, nimmt die Oberflächengravitation zu: Dies liegt daran, dass die effektive Masse als an einem Punkt in der Newtonschen Gravitation konzentriert behandelt werden kann: F = G M M / R 2 , und hier M ist die konstante Masse des (Remananten) des Sterns, während M ist der Beobachter, und R ist der Abstand von der Oberfläche zum Zentrum des Sterns.

Wenn der Stern kleiner wird, schrumpft der Abstand zwischen der Oberfläche und dem Zentrum. Bei Sol würde der Wirkradius schrumpfen 5 × 10 5 k M bis etwa 3 k M , der Schwarzschildradius . Das bringt dich 100 , 000 mal näher, also die Gravitationskraft wäre 10 10 Mal größer und würde messbar von Ihren Füßen bis zu Ihrem Kopf variieren.

Es hängt also alles von Ihrer Entfernung ab. Die Erde würde die gleiche Anziehungskraft wie immer erhalten, natürlich abzüglich der Supernova und der fehlenden Masse.

Gute Antwort. Ich denke, das sollte es sein, "Kraft wäre 10 10 = 10 , 000 , 000 , 000 mal größer". Und der Kraftunterschied wäre [ ( 3000 + 2 ) / 3000 ] 2 ≈ 0,001 .
@DilithiumMatrix: Ich habe die Berechnungen korrigiert; Ich dachte an Larry Nivens Neutron Star und verlor ein paar Nullen ...
Danke für die tolle Antwort. Wenn ich also richtig verstehe, wird die Gravitationsreichweite eines Sterns nicht größer, wenn er in ein Schwarzes Loch kollabiert, es ist nur so, dass der Bereich innerhalb des ehemaligen Volumens des Sterns für Objekte zugänglich wird, um dann die höheren Gravitationskräfte näher zu erfahren zum Kern. Ist es sicher anzunehmen, dass wir, wenn wir das Innerste eines aktiven Sterns beobachten könnten, der eine Fusion durchmacht, nur Schwärze beobachten würden, weil das durch die Reaktion erzeugte Licht nicht in der Lage wäre, den stärksten Gravitationskräften im Kern zu entkommen?
@Declan: Der Kern eines Sterns ist kein Schwarzes Loch und daher nicht schwarz. Zum Zentrum hin hat es eine höhere Dichte, weshalb der Kern die Fusion unterstützen kann: Die Schwerkraft sorgt für den Druck, der erforderlich ist, um die Reaktion aufrechtzuerhalten. Die hier erzeugten Photonen gelangen nicht an die Oberfläche, aber die Wärme wandert durch Diffusion nach außen.
Danke @peter dierh. Sie haben den Punkt bestätigt, den ich erreichen wollte, nämlich dass die Photonen im Kern es nicht an die Oberfläche schaffen (was zu der Annahme führen könnte, dass sie aus der Perspektive eines äußeren Beobachters daran gehindert würden, den Kern visuell zu sehen, wenn dies der Fall wäre äußere Schichten des Sterns könnten nur zu Beobachtungszwecken abgestoßen werden).
Die Schwerkraft eines Schwarzen Lochs vs. die Schwerkraft eines Muttersterns
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