Hoppa till innehållet

Fil:Horizon skimming Kerr orbit.gif

Sidans innehåll stöds inte på andra språk.
Från Wikipedia

Horizon_skimming_Kerr_orbit.gif(758 × 544 pixlar, filstorlek: 6,57 Mbyte, MIME-typ: image/gif, upprepad, 733 bildrutor, 28 s)

OBS: På grund av tekniska begränsningar kommer inte miniatyrer av GIF-bilder med hög upplösning som denna animeras.

Sammanfattning

Beskrivning
English: Photon orbit below the ergosphere and above the horizon of an extremal Kerr black hole. Spin parameter: a=1, direction of motion: prograde. Initial conditions: radius r=1.448GM/c², polar angle θ=90°, local equatorial inclination angle i=66.1391°, constants of motion: energy E=0.475744hf, axial angular momentum Lz=0.856004GMhf/c³, Carter constant Q=1.75361GMHf/c³. Left: x,z-projection, right: x,y-projection. For a close particle orbit see here.
Datum
Källa Eget arbete
Skapare Yukterez (Simon Tyran, Vienna)
Andra versioner
Kerr-Newman orbit (a=0.9, Q=0.4)

Display

01) Coordinate time (GM/c^3)         11) BL r coordinate (GM/c^2)         21) Radius of gyration (GM/c^2)      31) Observed framedragging rate (c^3/G/M)
02) Affine parameter (GM/c^3)        12) BL φ coordinate (radians)        22) Cartesian radius (GM/c^2)        32) Local framedragging velocity (c)
03) 1st derivative (dt/dτ)           13) BL θ coordinate (radians)        23) BH Irreducible mass (M)          33) Cartesian framedragging velocity (c)
04) Grav. time dilation (dt/dτ)      14) dr/dτ (c)                        24) Kinetic energy (hf)              34) Proper velocity (c, dl/dτ)
05) Local energy (dt/dτ, mc^2)       15) dφ/dτ (c^3/G/M)                  25) Potential energy (hf)            35) Observed velocity (c, d{x,y,z}/dt)
06) Cartesian radius (GM/c^2)        16) dθ/dτ (c^3/G/M)                  26) Total energy (hf)                36) Escape velocity (c)
07) x Axis (GM/c^2)                  17) d^2r/dτ^2 (c^6/G/M)              27) Carter constant (GMhf/c^3)       37) Local r velocity (c)
08) y Axis (GM/c^2)                  18) d^2φ/dτ^2 (c^6/G^2/M^2)          28) φ angular momentum (GMhf/c^3)    38) Local θ velocity (c)
09) z Axis (GM/c^2)                  19) d^2θ/dτ^2 (c^6/G^2/M^2)          29) θ angular momentum (GMhf/c^3)    39) Local φ velocity (c)
10) travelled distance (GM/c^2)      20) Spin parameter (GM^2/c)          30) Radial momentum (hf/c)           40) Total local velocity (c)

Equations of motion

All formulas come in natural units:

Coordinate time by proper time (dt/dτ):

Radial coordinate time derivative (dr/dτ):

Time derivative of the covariant momentum's r-component (pr/dτ):

Relation to the local velocity:

Latitudinal time derivative (dθ/dτ):

Time derivative of the covariant momentum's θ-component (pθ/dτ):

Relation to the local velocity:

Longitudinal time derivative (dФ/dτ):

Time derivative of the covariant momentum's Ф-component (pФ/dτ):

Carter-constant (I is the orbital inclination angel):

Carter k (constant):

Total energy (constant):

Angular momentum on the Ф-axis (constant):

with the radius of gyration

Frame Dragging angular velocity (dФ/dt):

Gravitational time dilation (dt/dτ):

Local velocity on the r-axis:

Local velocity on the θ-axis:

Local velocity on the Ф-axis:

with the cartesian coordinates:

The observed velocity β is given by:

The local escape velocity is given by the relation:

Shorthand Terms:

Sources: [1][2][3][4][5][6]

References

  1. Pu, Yun, Younsi & Yoon: General-relativistic radiative transfer in Kerr spacetime, p. 2+
  2. Janna Levin & Gabe Perez-Giz: A Periodic Table for Black Hole Orbits, p. 30+
  3. Scott A. Hughes: Nearly horizon skimming orbits of Kerr black holes, p. 5+
  4. Janna Levin & Gabe Perez-Giz: The Phase Space Portrait, p. 2+
  5. Misner, Thorne & Wheeler (MTW): The Bible archive copy at the Wayback Machine, p. 897+
  6. Simon Tyran: Kerr Orbits / Gravitationslinsen

Licensiering

Jag, upphovsrättsinnehavaren av detta verk, publicerar härmed det under följande licens:
w:sv:Creative Commons
erkännande dela lika
Denna fil har gjorts tillgänglig under licensen Creative Commons Erkännande-DelaLika 4.0 Internationell.
Du är fri:
  • att dela – att kopiera, distribuera och sända verket
  • att remixa – att skapa bearbetningar
På följande villkor:
  • erkännande – Du måste ge lämpligt erkännande, ange en länk till licensen och indikera om ändringar har gjorts. Du får göra det på ett lämpligt sätt, men inte på ett sätt som antyder att licensgivaren stödjer dig eller din användning.
  • dela lika – Om du remixar, transformerar eller bygger vidare på materialet måste du distribuera dina bidrag under samma eller en kompatibel licens som originalet.

File usage

Annotations
InfoField
This image is annotated: View the annotations at Commons

Bildtexter

Ingen bildtext har definierats
Photon orbit around an extremal Kerr black hole

Objekt som porträtteras i den här filen

motiv

image/gif

Filhistorik

Klicka på ett datum/klockslag för att se filen som den såg ut då.

Datum/TidMiniatyrbildDimensionerAnvändareKommentar
nuvarande10 april 2019 kl. 01.30Miniatyrbild för versionen från den 10 april 2019 kl. 01.30758 × 544 (6,57 Mbyte)Yukterezcolor correction
21 mars 2019 kl. 00.57Miniatyrbild för versionen från den 21 mars 2019 kl. 00.57758 × 544 (6,72 Mbyte)Yukterezusing an orbit closer to the horizon at r=1.448GM/c²
12 juli 2017 kl. 22.32Miniatyrbild för versionen från den 12 juli 2017 kl. 22.32758 × 500 (4,59 Mbyte)YukterezThe kinetic energy in the display is actually the kinetic energy plus the rest energy
9 juli 2017 kl. 05.43Miniatyrbild för versionen från den 9 juli 2017 kl. 05.43758 × 500 (4,62 Mbyte)Yukterezthe units of the linear momentum components need to be mc, not c
3 juli 2017 kl. 07.03Miniatyrbild för versionen från den 3 juli 2017 kl. 07.03758 × 500 (4,58 Mbyte)Yukterezsetting loop repeating option to infinity
3 juli 2017 kl. 06.49Miniatyrbild för versionen från den 3 juli 2017 kl. 06.49758 × 500 (4,58 Mbyte)Yukterezchosing a more representative orbit type, expanding numerical display
23 juni 2017 kl. 10.44Miniatyrbild för versionen från den 23 juni 2017 kl. 10.44770 × 380 (10,25 Mbyte)YukterezUser created page with UploadWizard

Inga sidor använder den här filen.

Metadata