Зоряне утворення навколо обертових чорних дір?

Прошу вибачити питання любителя. Намагаючись думати про що-небудь, крім того, що відбувалося під час стоматологічної процедури, мій погляд звернувся до моделі зірки, близької до обертової чорної діри, та впливу на намальовану речовину.

Хоча очевидно, що така речовина буде збуджена до високої температури, чи може поєднання обертання та збудження вистачити для того, щоб викликати стійку реакцію синтезу?

Якщо так, то це виробить достатньо енергії для підтримання «кільця» злиття на горизонті подій - по суті, пончикової зірки?

Чи буде достатньо реакції, щоб почати виробляти більш легкі елементи?

Чиста цікавість, породжена спробою відвернути себе

Нанесення матеріалу на (у) чорні діри (та нейтронні зірки) забезпечує середовище, яке є дуже гарячим та (відносно) щільним. За цих обставин можливе злиття ядер, питання полягає в тому, чи є це значним, як енергетично, так і як засіб отримання нових хімічних елементів (нуклеосинтез).

Відповідь на перше з цих питань відносно однозначна. Оскільки матеріал падає назустріч чорній дірі, її кутовий імпульс змушує формувати диск для нарощення. В'язкі процеси нагрівають диск і забезпечують крутний момент, змушують матеріал втрачати енергію та кутовий імпульс і врешті-решт дозволяють йому потрапити в чорну діру. Значна частина гравітаційної потенціальної енергії (GPE), отриманої в міру потрапляння матеріалу до чорної діри, закінчується нагріванням матеріалу.

Найбільш внутрішня стійка кругла орбіта чорної діри знаходиться в радіусах 3 Шварцшильда , де - маса чорної діри. GPE, що вивільняється для матеріалу масою падає на цей радіус, . тобто повністю шоста частина енергії маси спокою матеріалу може вивільнятися як тепло. М м ~ G М м з 2 / 6 G М = м з 2 /$=6GM/c^2$$M$$m$$\sim GMmc^2/6GM = mc^2/6$

Порівняйте це з ядерним синтезом. Злиття водню в гелій вивільняє лише 0,7% маси спокою в якості енергії, яка може нагріти накопичувальний диск.

Тому з енергетичної точки зору реакції синтезу є незначними, якщо тільки вони не можуть відбуватися набагато далі на диску

Питання про вихід нуклеосинтезу є складнішим. Чим масивніша чорна діра і чим більша швидкість нарощування, тим загалом, тим вище температура та щільність диска і тим вище швидкість плавлення. Але це також залежить від деталей можливих процесів охолодження та кількості матеріалу, що вводиться у чорну діру. Hu & Peng (2008) представляють деякі моделі аккреції на 10 чорній дірі сонячної маси та припускають, що за цим механізмом можливо отримати певні рідкісні ізотопи. Чорні діри розміром зоряного типу, ймовірно, потребують дуже значної швидкості нарощування супер-Еддінгтона, щоб досягти необхідних температур для підтримки ядерного синтезу (тобто набагато більші швидкості нарощування, ніж це можливо при потоках сферичного нагромадження, протилежних радіаційному тиску),Франкель (2016) . Такі темпи вірогідні лише у випадках, коли чорні діри порушують двійковий супутник, а не через постійний потік збільшення.

Нагрівання в накопичувальному диску відбувається через тертя, а тертя відбувається лише при відносному русі. Тож у цьому накопичувальному диску багато частинок рухаються відносно один одного з великими швидкостями, тому злиття не повинно відбуватися, тому що для цієї частинки слід зібратися разом. Навіть у зірці (як у нашого сонця) маси зірки недостатньо для виробництва синтезу, і їй потрібна допомога квантового тунелювання, тому ми не можемо сказати, що всередині цього накопичувального диску є тиск, щоб подолати відштовхування ядерної сили.