Diese Antwort auf Was verbessert die Erfassungs- und Verschmelzungsraten von Paaren kleiner Schwarzer Löcher, die supermassereiche Schwarze Löcher umkreisen? Links zu Migration Traps in Disks Around Supermassive Black Holes , die den folgenden Satz in der Einleitung enthalten:
Die Migration in Fangbahnen könnte ein solcher Mechanismus sein. Objekte, die innerhalb unterschiedlich rotierender Scheiben umkreisen, tauschen während ihrer Umlaufbahn Drehimpuls mit dem sie umgebenden Gas aus, was zu einem Drehmoment führt, das typischerweise bewirkt, dass die Objekte wandern.
Frage: Wie genau erzeugen Dichtegradienten in Akkretionsscheiben von supermassereichen Schwarzen Löchern Drehmomente auf kleinere Schwarze Löcher, die innerhalb der Scheiben kreisen? Ist es durch einfache Gravitationskräfte, GR-Effekte (vielleicht eine "Spin-Orbit-Kopplung"?), Luftwiderstand, Akkretion durch das kleine Schwarze Loch in einem Geschwindigkeitsgradienten, etwas anderes oder eine Kombination davon?
Ein Satz in der verlinkten Antwort ist
Diese „Migrationsfallen“ ( Bellovary et al. 2016 ) werden durch Drehmomente verursacht, die durch Gasakkretion auf die umkreisenden Objekte (in diesem Fall Schwarze Löcher) ausgeübt werden.
und ich denke, es bedeutet, dass das Orbitaldrehmoment (Drehmoment auf das kleine Schwarze Loch um das Zentrum des SBH) von der Gasakkretion durch das kleine Schwarze Loch herrührt. Wenn dies der Fall ist, ist es möglich, etwas näher darauf einzugehen?
Nicht wirklich mein Gebiet, aber diese Frage hängt wahrscheinlich mit der Planetenwanderung in zirkumstellaren Scheiben zusammen. In diesem Fall wird die Wanderung durch Gravitationswechselwirkungen zwischen dem Planeten und dem Gas in der Scheibe verursacht. Für diesen Effekt gibt es zwei Erklärungen
Impulsnäherung: Betrachten Sie ein Gaspaket im korrotierenden Rahmen. Wenn das Gas nahe genug an der Umlaufbahn des Planeten in einer inneren Umlaufbahn ist, wird es schließlich den Planeten erreichen und seine Gravitationskraft wird ihn in eine äußere Umlaufbahn bewegen. Aus der Geschwindigkeitsänderung im Gas lässt sich das auf den Planeten ausgeübte Drehmoment berechnen. Dieser Ansatz ist mathematisch gesehen relativ einfach, verwendet jedoch viele Annahmen, die nicht zutreffen. Es kann jedoch verwendet werden, um eine Größenordnungsschätzung zu erhalten.
Resonanzdrehmomente: Zerlegen das auf den Planeten ausgeübte Drehmoment in die Summe einzelner Drehmomente an Resonanzstellen in der Scheibe. Viel komplizierter, aber bessere Ergebnisse.
Die vollständige Herleitung finden Sie in Astrophysics of Planet Formation von Armitage, oder die kompakte Version in diesem Paper .
Es gibt sicherlich Unterschiede zwischen Planeten und Schwarzen Löchern (GR-Korrekturen, größere Akkretionsrate usw.), aber ich würde davon ausgehen, dass die physikalischen Prinzipien im Wesentlichen gleich sind
Ein Gravitationsobjekt in einer Scheibe erzeugt sowohl am inneren Rand seiner Umlaufbahn als auch am äußeren Rand seiner Umlaufbahn eine Spur. Der innere Nachlauf ist der führende Nachlauf, während der äußere Nachlauf nachläuft. Die durch diese beiden Nachläufe erzeugten Drehmomente würden sich aufheben, wenn die Scheibe keine Scherung hätte. Scheiben in astrophysikalischen Kontexten unterliegen jedoch Keplerscher Scherung - und daher sind die von den beiden Nachläufen ausgeübten Drehmomente nicht genau symmetrisch, so dass eine Impulsübertragung von Scheibe zu Objekt und umgekehrt stattfindet, was zu Migration führen kann. Dies ist ein Phänomen, das oft in protoplanetaren Scheiben beobachtet und als solches oft in diesem Zusammenhang diskutiert und analysiert wird:
Genauer betrachtet gibt es mindestens drei verschiedene Migrationstypen für ein in eine Scheibe eingebettetes Objekt, Typ 1 ist der lineare Fall für ein Objekt mit geringer Masse, Typ 2 und 3 behandeln ein schweres Objekt und Massenfluss durch die Lücke. Diese Fälle werden in diesem Artikel von Papaloizou et al. und vielen anderen ausführlich diskutiert, wie auch in den von Pablo Lemos in der anderen Antwort zitierten Artikeln von Armitage.
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Planetenmacher
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