(Originais Teachy 2023) - Frage Sehr schwierig von Physik

Betrachten Sie ein supermassives schwarzes Loch im Zentrum einer Galaxie mit einer Masse von 4 Millionen Sonnenmassen. Ein G2-Stern, ähnlich der Sonne, fliegt sehr nah am schwarzen Loch vorbei, nah genug, um von den Gezeitenkräften zerfetzt zu werden. Verwenden Sie Konzepte aus der Physik und Mathematik, um Folgendes zu bestimmen: 1) Die minimale Entfernung des Sterns zum schwarzen Loch, damit die Gezeitenkräfte ausreichen, um ihn zu zerlegen. Betrachten Sie den Schwarzschildradius des schwarzen Lochs als proportional zu seiner Masse, gemäß der Formel R_s = (2 * G * M) / c^2, wobei G die Gravitationskonstante, M die Masse des schwarzen Lochs und c die Lichtgeschwindigkeit ist. Verwenden Sie G = 6,67 x 10^-11 N m^2 / kg^2 und c = 3 x 10^8 m/s. 2) Die Gravitationsbeschleunigung an der Oberfläche des Sterns zum Zeitpunkt seiner Zerfetzung, wobei die durch die Schwerkraft an einem Abstand r vom Zentrum eines Körpers mit der Masse M gegebene Beschleunigung g = G * M / r^2 ist. Vernachlässigen Sie alle relativistischen Effekte bei der Analyse des ersten Teils der Frage.