Luminosidad del disco de acreción de un agujero negro

Tres veces el radio de Schwarzschild corresponde a la órbita circular estable más cercana alrededor de un agujero negro. La idea general es que a medida que la materia se mueve hacia el agujero negro, se atasca en un disco de acreción donde el momento angular debe moverse hacia afuera para permitir que la materia se mueva hacia adentro. El mecanismo genérico es algún tipo de viscosidad, que calienta el gas y, por lo tanto, obtiene radiación.

Sin embargo, una vez que el asunto entra$3r_s$, ese problema desaparece. No hay órbitas estables, no se necesita pérdida de momento angular o viscosidad y el material puede fluir (rápidamente) directamente hacia el agujero negro.

Por lo tanto, cuando observamos discos de acreción de agujeros negros, esperamos que se trunquen en$3r_s$.

Entonces, creo que el argumento es similar a: la energía potencial gravitatoria de la unidad de masa que cae a$3r_s$se convierte en una energía cinética orbital de$0.5v^2 = GM/6r_s$por unidad de masa y el resto se convierte en radiación. Por lo tanto

Sí, tiene que ver con la relatividad general. Para un agujero negro de Schwarzschild que no gira, la última órbita estable es 3 veces el radio de Schwarzschild y, por lo tanto, el borde interior del disco de acreción.