¿Qué es exactamente el disco de acreción?

Una respuesta básica:

Para nosotros en la Tierra, parece que todo cae principalmente hacia abajo y golpea la Tierra. Casi nunca vemos algo cayendo, atrapado en la gravedad de la Tierra y extrañando la Tierra, pero en el espacio eso sucede MUCHO.

Si viviéramos en el espacio nuestra observación sería muy diferente. La mayoría de las cosas que vemos vuelan, en órbitas, alrededor del Sol o la Tierra sin chocar contra ellos. La razón de esto es la velocidad tangencial. En realidad, es difícil que algo golpee a otra cosa en el espacio, incluso con la gravedad, porque el espacio es (sorprendentemente) en su mayoría espacio vacío.

Los planetas, el Sol, los agujeros negros, etc., son muy pequeños en relación con sus regiones gravitacionalmente dominantes o esferas montañosas.

¿Por qué es difícil darle al sol? (esto también se aplica a los agujeros negros, incluso más)

¿Por qué el sistema solar es plano?

En su mayoría, los objetos atrapados en la región gravitatoriamente dominante alrededor de un agujero negro simplemente orbitarán el agujero negro.

Cuando un objeto pasa dentro del límite de Roche de un agujero negro, comenzará a dividirse en partes más pequeñas, y esas partes más pequeñas en partes más pequeñas, y lo suficientemente cerca, casi toda la materia se convierte en un montón de escombros, algo similar a los anillos de Saturno. pero mucho más rápido y más denso. Los sistemas de anillos pueden formarse dentro del límite de Roche alrededor de cualquier cuerpo masivo, luna grande, planeta, sol o estrella, aunque las estrellas que emiten mucha luz y calor no son buenas para la estabilidad de los sistemas de anillos.

Los sistemas de anillos, como los de Saturno, pueden formarse alrededor de los agujeros negros cuando hay una colisión o cuando un objeto pasa demasiado cerca y los sistemas de anillos tienden a aplanarse con el tiempo debido a las colisiones. El momento angular permanece constante pero el movimiento hacia arriba o hacia abajo de los objetos se cancela. El disco de acreción plano es en realidad conservación del impulso, se forma naturalmente, incluso si parece una gran cantidad de espacio desperdiciado, la materia no sabe a dónde más ir sino a un disco aplanado que gira rápidamente.

Debido a las leyes de la relatividad y las ondas gravitacionales, dentro de aproximadamente 3 radios de Schwarzschild, el material del anillo entra mucho más rápido en espiral hacia el agujero negro, moviéndose más rápido hacia una región más pequeña, calentándose mucho y extremadamente magnético y eso es generalmente lo que se llama el disco de acreción. . (Los sistemas de anillos generalmente están más alejados y no están calientes ni en espiral, aunque son vagamente similares)

Todo sucede fuera del agujero negro. Nada de lo que sucede dentro del agujero negro sale a la luz, pero lo que sucede fuera del agujero negro en el disco de acreción puede ser sorprendentemente brillante y enérgico. Más brillante que las estrellas más brillantes .

Puede parecer que las cosas simplemente deberían caer en un agujero negro como una aspiradora succionando cosas, pero en la gravedad en el espacio no funciona así. Cualquier cosa con velocidad tangencial cero caerá directamente (más o menos, también existe el problema del espacio de arrastre a su alrededor para los agujeros negros giratorios), pero para los agujeros negros simples que no giran, solo un objeto con una velocidad tangencial cercana a cero caerá recto, pero casi nada que se mueva a través del espacio tiene una velocidad tangencial cero en relación con su cuerpo gravitatorio grande más cercano. Esto se aplica al polvo, el gas, los cometas, los meteoritos, los planetas, las estrellas, todo lo que pasa cerca o orbita un agujero negro.

Esa es la esencia general de esto. Correcciones bienvenidas.