最内侧稳定圆轨道

✍ dations ◷ 2025-11-23 10:41:47 #相对论,力学,万有引力,黑洞,天体物理学,天文学

最内侧稳定圆轨道（通常称为ISCO ）是在广义相对论中，测试粒子可以稳定地绕大质量物体运行的最小圆形轨道。最内侧稳定圆轨道的位置，即ISCO半径（ $r_{\mathrm {isco} }$ $r_{\mathrm {isco} }$ ）取决于中心物体的角动量（自旋）。

最内侧稳定圆轨道标记了盘的内边缘，因此在黑洞吸积盘理论中起着重要作用。

对于非旋转的大质量物体，其引力场可以用史瓦西度规表示，那么最内侧稳定圆轨道具有半径

其中 $R_{S}$ $R_{S}$ 是具有质量为 $M {\displaystyle M}$ $M$ 的大质量物体的史瓦西半径。因此，即使对于非旋转物体，最内侧稳定圆轨道半径也仅是史瓦西半径 $R_{S}$ $R_{S}$ 的三倍，这表明只有黑洞和中子星在其表面之外具有最内侧稳定圆轨道。随着中心物体的角动量增加， $r_{\mathrm {isco} }$ $r_{\mathrm {isco} }$ 也随之减少。

在ISCO和光子球之间仍然可能存在圆形轨道，但它们是不稳定的。光子球的半径为

对于像光子这样的无质量测试粒子，唯一可能且不稳定的圆形轨道恰好在光子球上。在光子球以内，不存在圆形轨道。

旋转黑洞的情况稍有复杂。克尔度规下，赤道面上最内侧稳定圆轨道半径取决于轨道为顺行（下式取负号）或逆行（取正号）：

其中

这里 $x=a/M$ $x=a/M$ 是为旋转参数。随着黑洞的旋转速率增加，逆行的ISCO半径向 $9GM/c^{2}$ $9GM/c^{2}$ （a=0时视界半径的4.5倍）增加；而顺行的最内侧稳定圆轨道朝着视界半径减小，并且似乎最终与视界合并，成为一极端黑洞（不过后者是用Boyer-Lindquist坐标假想的结果）。

如果粒子也在旋转，则最内侧稳定圆轨道会进一步分裂，这取决于粒子旋转方向是否与黑洞旋转方向相同。

相关

吸烟吸烟（英语：Smoking），又称抽烟、烧烟、食烟（粤语），指燃烧特定物质，使它产生气体，之后再利用呼吸，让烟雾进入呼吸道及肺部，从而吸收其中的某些成分进入人体血管的行为。在人类社会中，最常
人造太阳先进实验超导托卡马克实验装置（英语：Experimental Advanced Superconducting Tokamak，缩写：EAST），原名HT－7U，又被称为“人造太阳”、东方超环，是中国科学院等离子体物理研究所在中国
公共财政经济政策财政政策 · 货币政策贸易政策 · 投资政策农业政策 · 产业政策能源政策 · 社会政策政策组合税收政策 · 预算政策政府收入 · 政府支出政府预算 · 赤字政府债
作业 (电脑)在计算机科学中，作业（英语：task），又译为工作、任务，是在存储器中的一组程序指令。它包括了一段虚拟定址空间标签页，与操作系统资源，提供线程运行的空间。有时候，它与行程被认为是同义
多瘤卷管螺多瘤卷管螺（学名：），是新腹足目卷管螺科属的一种。主要分布于韩国、台湾。常栖息在泥沙质海底。
董其奇董其奇，美籍华人技术高管、企业家。现任塔塔集团中国区总裁。生于中国上海，祖籍宁波。1979年，考入中国科技大学，1982年获中科大地球物理学学士学位。1984年，留学美国。1988年，获得
鸭下一郎鸭下一郎（1949年1月16日－），出生于东京都足立区。日本政治家、医生，自由民主党所属的众议院议员。于2007年至2008年担任第9、10任环境大臣。第三次小泉内阁（模板）改造内阁（2006年9
坡印亭矢量坡印亭矢量（英语：Poynting vector），亦称能流密度矢量，其方向为电磁能传递方向，大小为能流密度（单位面积的能量传输速率）。坡印亭矢量的SI单位是瓦特每平方米（W/m2）。它是以其发现者约
文英文英（1936年9月9日－2009年8月5日），台湾女艺人、电视和电影演员，本名龚黄锦凉，日治时代日文名为“英子”（えいこ），生于台北。在演艺圈内被尊称为“文英阿姨”，由于其乐观直爽的个性与亲
王源 (荣靖侯)王源（？－1524年），字宗本，中国明朝外戚，南直隶应天府上元县（今江苏省南京市）人。王源是明宪宗孝贞纯皇后之弟，王镇子。王镇卒，授王源锦衣卫都指挥使。外戚依例有赐田，他的家奴仗势侵占民产