Dönen karadeliklerin etrafında yıldız oluşumu?

Lütfen amatör bir soruyu affedin. Bir diş prosedürü sırasında olanlardan başka bir şey düşünmeye çalışırken, zihnim dönen bir kara deliğe yakın bir yıldız modeline ve madde üzerindeki etkilere döndü.

Böyle bir maddenin yüksek sıcaklığa heyecan vereceği açık olsa da, rotasyon ve uyarmanın kombinasyonu sürekli bir füzyon reaksiyonunu indüklemek için yeterli olabilir mi?

Eğer öyleyse bu, olay ufkunda bir füzyon 'halkasını' korumak için yeterli enerji üretir mi - esasen bir çörek yıldızı?

Daha hafif elemanlar üretmeye başlamak için yeterli tepki olur mu?

Kendimi rahatsız etme çabasıyla ortaya çıkan saf merak

Malzemenin kara deliklere (ve nötron yıldızlarına) birikmesi hem çok sıcak hem de (nispeten) yoğun ortamlar sağlar. Bu koşullar altında nükleer füzyonun meydana gelmesi mümkündür, soru bunun enerjik olarak mı yoksa yeni kimyasal elementler (nükleosentez) üretmenin bir yolu olarak önemli olup olmadığıdır.

Bu sorulardan birincisine verilen cevap nispeten açıktır. Malzeme kara deliğe doğru düşerken, açısal momentumu onu bir birikim diski oluşturmaya zorlar. Viskoz işlemler diski ısıtır ve tork sağlar, malzemenin enerji ve açısal momentumu kaybetmesine neden olur ve sonunda kara deliğe düşmesine izin verir. Malzeme kara deliğe doğru düştüğünde kazanılan yerçekimi potansiyel enerjisinin (GPE) çoğu, malzemenin ısıtılmasına neden olur.

$=6GM/c^2$$M$$m$$\sim GMmc^2/6GM = mc^2/6$

Bunu nükleer füzyonla karşılaştırın. Hidrojenin helyuma kaynaşması, geri kalan kütlenin sadece% 0.7'sini, birikim diskini ısıtabilen enerji olarak serbest bırakır.

Enerjik bakış açısından, diskte daha fazla ortaya çıkmadıkça füzyon reaksiyonları ihmal edilebilir

Nükleosentez verimleri ile ilgili soru daha karmaşıktır. Bir kara delik ne kadar büyük olursa ve birikme oranı ne kadar yüksek olursa, genel olarak disk sıcaklığı ve yoğunluğu o kadar yüksek olur ve füzyon oranı o kadar yüksek olur. Ancak aynı zamanda mümkün olan soğutma işlemlerinin detaylarına ve kara deliğe ne kadar malzemenin eklendiğine de bağlıdır. Hu & Peng (2008) , 10 güneş kütleli karadeliğe bazı atılım modelleri sunmakta ve bu mekanizma ile bazı nadir izotoplar üretmenin mümkün olabileceğini önermektedir. Yıldız boyutlu kara delikler, nükleer füzyonu sürdürmek için gerekli sıcaklıklara ulaşmak için büyük ölçüde süper Eddington birikim hızlarına ihtiyaç duyarlar (yani radyasyon basıncına karşı küresel birikim akışları ile mümkün olandan çok daha yüksek birikim oranları).Frankel (2016) . Bu oranlar, muhtemelen kara deliklerin sabit bir birikim akışı yerine ikili bir ikiliyi bozduğu durumlarda mümkündür.

Toplama diskindeki ısı sürtünme nedeniyle olur ve sürtünme sadece bağıl hareket olduğunda meydana gelir. Bu birikim diskinde, yüksek hızlarda birbirine göre çok sayıda parçacık hareket etmektedir, bu nedenle füzyon olmamalıdır, çünkü bu parçacık için bir araya gelmelidir. Yıldızda bile (güneşimiz gibi), yıldız kütlesi füzyon üretmek için yeterli değildir ve kuantum tünellemenin yardımına ihtiyaç duyar, bu nedenle nükleer kuvvetin itilmesinin üstesinden gelmek için bu birikim diskinde baskının mevcut olduğunu söyleyemeyiz.