Sphère d'influence (trou noir)

La sphère d'influence (en anglais : sphere of influence) d'un trou noir supermassif est la région dans laquelle son potentiel gravitationnel domine celui de la galaxie où il se trouve.

Le rayon de la sphère d'influence est appelé le "rayon d'influence (gravitationnel)".

Il existe deux définitions d'usage courant pour le rayon de la sphère d'influence.

La première[1] est donnée par :

${\displaystyle r_{h}={\frac {GM_{\rm {BH}}}{\sigma ^{2}}}}$

où :

• ${\displaystyle M_{\rm {BH}}}$ est la masse du trou noir ;
• ${\displaystyle \sigma }$ est la dispersion de vitesse stellaire du bulbe galactique ;
• ${\displaystyle G}$ est la constante gravitationnelle.

L'autre définition[2] est le rayon pour lequel la masse contenue dans les étoiles est égale à deux fois M_BH, c'est-à-dire :

${\displaystyle M_{\star }(r<r_{h})=2M_{\rm {BH}}}$.

Le choix de la définition appropriée dépend du problème posé. La première définition prend en compte l'effet global du bulbe sur la vitesse d'une étoile, puisque ${\displaystyle \sigma }$ est en partie déterminé par des étoiles qui se sont déplacées loin du trou noir. La seconde compare plutôt la gravité du trou noir et celle des étoiles.

Il s'agit là de la sphère d'influence minimum avec un pouvoir de résolution bien déterminé, afin que la masse du trou noir soit définie de façon dynamique[3].

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