Wie würde das Schwarze Loch Schütze A aussehen, wenn wir uns in einem Raumschiff direkt außerhalb seines Ereignishorizonts befinden würden?

Nehmen wir an, dass unser Raumschiff gut genug abgeschirmt ist, dass uns die Anwesenheit des Schwarzen Lochs nicht durch Strahlung töten wird. Ich habe gelesen, dass das Schwarze Loch so groß ist wie der Raum zwischen Sonne und Erde. Wie groß ist sein Ereignishorizont? Wäre das Gebiet um Schütze A mit Sternen überfüllt, oder ist die Entfernung zwischen ihnen im galaktischen Kern groß genug, dass seine Umgebung so ruhig wäre wie der Raum zwischen Himmelsobjekten in unserem Sternensystem? Können Sie die Gravitationskräfte in der Nähe kurz außerhalb des Ereignishorizonts beschreiben?

Antworten (1)

Das Schwarze Loch hat 4,3 Millionen Sonnenmassen. Der Ereignishorizont (Schwarzschild-Radius) ist 3 ( M / M ) km, also etwa 13 Millionen km.

Die Antwort auf Ihren nächsten Punkt finden Sie unter Dichte der Sterne in der Nähe des Zentrums der Milchstraße. Die Dichte der Sterne in der Nähe des galaktischen Zentrums beträgt Tausende und geht bis zu Hunderttausenden pro Kubikparsec, verglichen mit einer Größenordnung von 0,1 pro Kubikparsec in der Nähe Die Sonne. Sie ziehen einfach die umgekehrte Kubikwurzel dieser Zahl, um herauszufinden, wie nah der nächste Stern im Durchschnitt ist. Für die Sonne ist dies 2 pc, im galaktischen Zentrum ist es 0,02 Stk. Wir können etwa 5000 Sterne mit bloßem Auge von der Erde aus sehen. In der Nähe des galaktischen Zentrums könnte dies um 4-5 Größenordnungen erhöht werden.

Das Gravitationsfeld wird grob gegeben durch G M / R 2 - obwohl dies eine Newtonsche Annäherung ist. Bei sagen wir dem 10-fachen des Schwarzschild-Radius würde das ungefähr funktionieren 3 × 10 6 MS 2 . Näher am Schwarzen Loch müsste Ihre Frage verfeinert werden - Sie müssen über die Allgemeine Relativitätstheorie und entweder die Schwarzschild- oder die Kerr-Metrik nachdenken.

Eine starke Schwerkraft an sich ist für einen umlaufenden Körper nicht ohne weiteres erkennbar, und die Gezeitenkräfte sind um einen so massiven Körper herum relativ gering. Im Laufe der Zeit könnten diese schwachen Gezeitenkräfte jedoch in der Lage sein, Sterne nach innen zu ziehen, wenn sie sich dem Schwarzen Loch so nahe nähern, obwohl Gas viel effektiver akkretiert wird.

EDIT: Hier ist ein Bild des galaktischen Zentrums, das mit einem Infrarotteleskop aufgenommen wurde . Schütze A* ist in der Mitte. Einige der Sterne in diesem Bild befinden sich möglicherweise im Vordergrund, aber viele wurden bei ihrer Umlaufbahn um das Schwarze Loch beobachtet (durch Ellipsen gekennzeichnet). Viele, viele Sterne sind nicht beobachtbar, weil sie zu schwach sind, nur die massereichsten werden hier zu sehen sein. In der Entfernung von Sagittarius A* hat dieses Bild einen Durchmesser von etwa 0,08 Parsec (die Skala auf dem Bild ist in Bogensekunden) und scheint mindestens 100 massereiche Sterne zu enthalten. Selbst wenn wir nur etwa ein Dutzend Objekte einbeziehen, von denen bekannt ist, dass sie innerhalb von etwa 0,05 pc um das Zentrum kreisen, führt dies zu einer Dichte von 100.000 Sternen pro Kubikparsec.

Ein Infrarotbild der galaktischen Zentralregion

Wow, danke für diese Antwort. Ich versuche, diese Zahlen zu verstehen, die Sie angegeben haben. In Bezug auf die Zahlen, die Sie für die "Sterne pro Kubikparsec" angegeben haben, bedeutet dies, dass ich um die Sonne herum einen nahe gelegenen Stern innerhalb von ~ 6,5 Lichtjahren erwarten kann, während ich im galaktischen Zentrum 1 Stern pro 0,33 erwarten kann Lichtjahre? Also nicht super intensiv, wenn Sie ein Raumschiff durch diesen Raum fliegen, nehme ich an? Vielen Dank auch für die Hinweise, wie stark die Schwerkraft in der Nähe wäre.
es kommt nicht auf den radius an, der BH sollte die größe von einem au haben und sein durchmesser ist 6 mal kleiner
Ich habe einen Vortrag über die Entdeckung des Schützen gehört. Während das Zentrum der Galaxie sehr dicht ist, ist die Umgebung des BH geringer. Man kann verstehen, dass das Schwarze Loch wie ein Entferner funktioniert
Gibt es eine stabile Umlaufbahn bei 10 SR?
@igael Die innerste stabile Umlaufbahn für ein Schwarzes Loch liegt beim 3-fachen des Schwarzschild-Radius.
@igael Danke für diesen Hinweis, aber er wirft kein wirkliches Licht auf das, was ich gefragt habe ...
@RobJeffries In deiner Bearbeitung sagst du 100.000 Sterne pro Kubikparsec. Um es für einen Nichtphysiker leichter verständlich zu machen: entspricht das 1 Start pro 0,33 Lichtjahre in der Nähe von SA? Oder noch viel mehr? Ich versuche nur, mir vorzustellen, wie viele Stars ich erwarten würde, darunter zu sein, wenn ich gerade außerhalb des Ereignishorizonts von SA schwebe?
@alkah3st Verwenden Sie einfach die umgekehrte Kubikwurzelformel. Genau in der Mitte könnte es also sein, dass die nächsten Sterne nur etwa 0,01-0,02 pc entfernt sind. Oder schauen Sie sich das Bild an, es könnten 100 ziemlich massereiche Sterne innerhalb von etwa 0,05 pc sein.
@RobJeffries Entschuldigung, ich bin ein Absolvent der englischen Literatur, also ist "verwenden Sie einfach die inverse Kubikwurzelformel" das Äquivalent zu sagen "schreiben Sie es einfach in italienischem Hexameter und ändern Sie alle Verben in die Plusquamperfekt-Zeitform" zu einem Physik-Hauptfach. Sie sagen, dass es innerhalb von etwa 0,05 Parsec 100 massereiche Sterne geben könnte. Google sagt mir, dass dies ein Zehntel eines Lichtjahres ist. Ist es also fair zu sagen, dass ich erwarten könnte, dass sich etwa 100 Sterne innerhalb von 1 AE um das SA-Schwarze Loch befinden?