Roche Zone de un agujero negro vs Roche Zone of Neutron Star

Supongamos un agujero trasero muy inusualmente pequeño con una masa de aproximadamente, digamos, 1,5 masas solares (supongamos que la radiación halcón debería destruir una gran cantidad de masa). Por lo tanto, tendría un límite de Roche más pequeño que los agujeros negros más grandes, y el límite de Roche debería estar fuera del agujero negro en lugar de dentro de él, como algunos agujeros negros supermasivos.

Entonces, tomemos una estrella de neutrones súper masiva, tal vez incluso con materia de quarks en su centro. Aunque esto puede no existir, digamos que son 3 masas solares tomando materia de una gigante roja cercana con bastante lentitud. Esto significaría que, por lo tanto, tiene un límite de Roche más grande.

Luego, encajemos los dos juntos en un sistema binario. Mueva el agujero negro hacia adentro para que esté en el límite de Roche de la estrella de neutrones, pero su límite de Roche no afecta a la estrella de neutrones.

Mi pregunta es que, dado que un agujero negro no puede ser desgarrado físicamente por la gravedad debido a que es un agujero en el espacio-tiempo mismo, ¿puede su estructura ser alterada de alguna manera por la atracción gravitacional de la estrella de neutrones? ¿Como de una esfera a un óvalo o algo así? ¿Puede separarse en dos más pequeños debido a la gravedad de la estrella de neutrones? En el sistema, ¿quién ganaría la guerra de la gravedad?

Ahora suponga que el agujero negro tiene momento angular y cambio, dándole un campo magnético. Luego haga que la estrella de neutrones sea un magnetar del tipo más fuerte y colóquelos en la misma posición binaria que describí anteriormente. ¿Sus campos magnéticos tendrían algún efecto sobre alguno de los cuerpos que los están generando? ¿Sus campos magnéticos tendrían algún efecto sobre el campo magnético del otro objeto?

@uhh vale. De todos modos, leí los criterios para la escritura de etiquetas wiki y debería poder obtener mejores más adelante.
Es realmente genial que estés haciendo esto, tenemos muchas etiquetas sin definir. Hay algunos volantes altos que aún quedan sin terminar aquí también. ¡Gracias!

Respuestas (1)

El límite de Roche se define en la física clásica, tratando con materiales que se comportan clásicamente. Dicho esto, por supuesto que la gente ha tratado de estimar la contraparte en condiciones relativistas. Resulta que se comporta más o menos como el caso clásico cuando se considera un cuerpo líquido que orbita alrededor de un agujero negro. Para el caso de la estrella de neutrones y un agujero negro de masa estelar más masiva, el límite no está muy lejos de la ISCO .

¿Un agujero negro se vería afectado por las fuerzas de marea? Después de todo, una fuerza de marea es solo el efecto de la curvatura radialmente variable del espacio-tiempo, y un agujero negro incrustado en tal espacio-tiempo curvo muestra distorsión. ¡No solo eso, sino que aparentemente uno puede tratar el agujero negro como una esfera fluida que incluso puede disiparse ! ( artículo , presentación 2 ) Como muestra la trama de la segunda presentación, sí, el horizonte puede verse distorsionado por un objeto orbital masivo cercano.

Sin embargo, las leyes de la termodinámica de los agujeros negros no permiten que el área del horizonte descienda. Dividir un agujero de masa 2M en dos agujeros de masa M cambiaría el área de 4 × ( 4 π GRAMO 2 METRO 2 / C 4 ) a 2 × ( 4 π GRAMO 2 METRO 2 / C 4 ) . Entonces eso no va a suceder (a menos que haya un proceso que pueda liberar la entropía de un agujero negro en el universo exterior, una tarea muy difícil).

Al final, lo que sucedería es que las deformaciones disiparían la energía orbital (al calentar la estrella de neutrones y la radiación gravitacional) hasta que los objetos formaran una espiral, la estrella de neutrones cruzaría el límite relativista de Roche y poco después los restos se hundirían dentro de la ISCO. y ser absorbido.

El caso del campo magnético complicaría las cosas de varias maneras, pero recuerde que incluso los campos magnéticos de los magnetares solo tienen la densidad de 10 4 tiempos de plomo - en comparación con la densidad de estrellas de neutrones, esto no es nada. Presumiblemente habría mucha disipación electromagnética, chorros y pares complejos, pero sospecho que el final del juego es el mismo.