Pourquoi la matière en orbite forme-t-elle un disque d’accrétion? [dupliquer]

Joshua Benabou

Pourquoi la matière en orbite forme-t-elle un disque d’accrétion? [dupliquer]


Pourquoi la matière en mouvement orbital autour d’un corps central a-t-elle tendance à former un disque d’accrétion , par opposition à une autre configuration comme une sphère? Je sais que cela a quelque chose à voir avec l’élan angulaire, ce qui fait d’un disque la configuration la plus stable.

Emilio Pisanty

Connexes: 1 , 2 , 3 , 4 , bien qu’ils ne couvrent pas tout à fait le cœur de la question.

user3483902

Le disque d’accrétion mentionné ci-dessus est-il lié à des trous noirs ou à tout système tel que des planètes, etc.?

Kyle Kanos

@tom: Je ne suis pas sûr qu’il s’agisse nécessairement de disques protoplanétaires, car l’accrétion d’objets compacts est assez répandue (par exemple, AGN, Blazar / Quasar, Bondi Accretion ), etc.) dans l’univers.

à M

@KyleKanos bon point – les disques protoplanétaires sont un exemple pertinent pour interroger non seulement l’exemple. le commentaire précédent a été supprimé et le lien vers les disques protoplanétaires est ici en.wikipedia.org/wiki/Protoplanetary_disk

Réponses


 à M

La réponse à cela est vraiment très proche de la réponse de Ted Bunn à cette question , mais je pense qu’il peut y avoir un point supplémentaire

…. un disque la configuration la plus stable

Peut-être que cela pourrait être considéré comme la «configuration la plus stable», mais je pense que cela devrait plutôt être considéré comme l’état naturel que la matière d’accrétion se formera pour la raison suivante …

La gravité aura tendance à rassembler toute la matière et la forme «  la plus stable  », où l’énergie potentielle la plus gravitationnelle serait libérée, serait si toute la matière s’effondrait au plus petit volume possible, par exemple, pour former une étoile.

Si la matière avant l’accrétion était toute stationnaire sans vitesse et, surtout, sans moment angulaire, alors elle pourrait tout s’effondrer en une forme sphérique.

Dans la vie réelle, cependant, la matière qui s’effondre a un certain élan angulaire autour de son centre de masse. Cela signifie que la matière peut s’effondrer ensemble dans toutes les directions sauf dans le plan du moment angulaire net

Une façon de penser est que la quantité de mouvement angulaire est une somme de toutes les contributions individuelles de

m je v je r je

de chaque corps

je

, où

m je

est la masse,

v je

la vitesse et

r je

est la distance du corps à l’axe de rotation net, qui passe par le centre de masse du système. le

r je

les distances ne peuvent pas être réduites à près de zéro pour toutes les particules car le moment angulaire ne serait pas conservé. D’autre part, les distances de toutes les particules ou corps perpendiculaires au plan de rotation peuvent être réduites à zéro ou proches de zéro pour libérer l’énergie potentielle gravitationnelle maximale.

Enfin, dans un sens, vous avez raison de dire que le disque est la forme la plus stable – car il est plus stable que, par exemple, un nuage sphérique diffus de corps et de particules. Si vous considérez un groupe rotatif sphérique de corps ou de particules, les corps aux «  pôles  » s’attireraient et s’effondreraient au centre, mais le matériau à l’équateur s’effondrerait peut-être un peu, mais l’élan angulaire l’empêcherait d’atteindre le centre de masse – cela entraînerait la formation d’un disque plus stable.

 

[dupliquer], #en, #la, d’accrétion?, disque, forme-t-elle, matière, orbite, Pourquoi, un

 

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