¿Es el disco de acreción alrededor de un agujero negro de Kerr el resultado de su arrastre de marco?
Respuesta
¿Demasiados anuncios?No, también hay discos de acreción alrededor de otros cuerpos, como las estrellas durante la formación de sistemas planetarios y, especialmente, en las binarias, cuando la estrella compañera desborda el lóbulo de Roche. Sin embargo, son especialmente visibles en objetos densos.
La razón por la que existe un disco de acreción es que el gas y el polvo que orbitan alrededor de algo no se mueven en espiral hacia el interior a menos que exista alguna interacción disipativa que les permita desprenderse de energía y momento angular. Si consideramos una nube aleatoria alrededor de un objeto denso, las interacciones entre las partículas constituyentes pueden hacer que una partícula entre en una órbita más cercana mientras que la otra entra en una órbita más alta (llevándose algo de momento angular), además de liberar algo de energía que se irradia. La conservación del momento angular global también aplanará la nube en un disco ortogonal al vector del momento angular a medida que se autointeractúa y pierde energía. El resultado es un disco de acreción en el que la turbulencia, la fricción, las interacciones entre partículas y, en ocasiones, los efectos electromagnéticos sirven para disipar la energía que se irradia. A medida que la masa se desplaza en espiral hacia el interior, la energía potencial se convierte en energía cinética y, en el caso de los objetos densos, las altas velocidades producen una radiación perceptible.
El arrastre de fotogramas sólo importa muy cerca de un agujero negro. Un límite más importante es la órbita circular más interna estable (OICE): cuando la materia del disco la sobrepase, la materia se precipitará hacia el interior. Se trata del borde interior del disco. Se podría imaginar un disco contrarrotante en el que el arrastre del marco hiciera que la ISCO se alejara más, pero se espera que el disco y el agujero normalmente gira en la misma dirección.