Inflytandesfär (svart hål)

För termen astrodynamik , se inflytandesfär (astrodynamik) .

Influenssfären är en region runt ett supermassivt svart hål där gravitationspotentialen för det svarta hålet dominerar värdgalaxens gravitationspotential . Influenssfärens radie kallas för "(gravitations)påverkansradien".

Det finns två vanliga definitioner för inflytandesfärens radie. Den första ges av

$r_{h}={\frac {GM_{\rm {BH}}}{\sigma ^{2}}}$

där M _BH är massan av det svarta hålet, σ är stjärnhastighetsspridningen av värdutbuktningen och G är gravitationskonstanten .

Den andra definitionen är den radie vid vilken den inneslutna massan i stjärnor är lika med två gånger M _BH , dvs.

$M_{\star }(r<r_{h})=2M_{\rm {BH}}$ .

Vilken definition som är mest lämplig beror på den fysiska fråga som tas upp. Den första definitionen tar hänsyn till bulans övergripande effekt på en stjärnas rörelse, eftersom $\sigma$ delvis bestäms av stjärnor som har rört sig långt från det svarta hålet. Den andra definitionen jämför kraften från det svarta hålet med den lokala kraften från stjärnorna.

Det är ett minimikrav att påverkanssfären är väl löst för att det svarta hålets massa ska kunna bestämmas dynamiskt.

Rotationsinflytande sfär

Om det svarta hålet roterar finns det en andra påverkansradie associerad med rotationen. Detta är radien inom vilken lins-trande vridmoment från det svarta hålet är större än de Newtonska vridmomenten mellan stjärnor. Inuti den roterande influenssfären precesserar stjärnbanor med ungefär den lins-trörande hastigheten; medan utanför denna sfär utvecklas banor främst som svar på störningar från stjärnor i andra banor. Om vi ​​antar att Vintergatans svarta hål roterar maximalt, är dess rotationsradie cirka 0,001 parsec, medan dess radie för gravitationsinflytande är cirka 3 parsec.