Planety życia krążące wokół czarnych dziur. Czy / Czy naprawdę istnieją?

10

Więc obserwowałem Międzygwiezdne i jeśli też je obejrzałeś, wiesz, że istnieje planeta krążąca wokół czarnej dziury, nazywają ją Planetą Millera. Zgodnie z filmem, każda godzina na planecie Millera odpowiada 7 latom na Ziemi z powodu przyciągania grawitacyjnego z czarnej dziury.

Pytanie: Zakładając, że we wszechświecie istnieją inne formy życia, czy naprawdę jest możliwe, aby znajdowała się ona w pobliżu czarnej dziury? Czy to możliwe, że powstały tysiące (a nawet miliony) lat przed nami, ale nie są tak zaawansowane jak my, ponieważ czas na naszej planecie jest znacznie szybszy niż ich? jest dla nas o wiele więcej? Jeśli mają jutro zadanie do wykonania, powiedzmy, że mamy na to 100 lat więcej czasu (załóżmy, co jeszcze możemy zrobić w ciągu tych 100 lat). Czy faktycznie są bardziej zaawansowani niż my, ale z Ziemi żyją w przeszłości?

kptlronyttcna
źródło
2
Worldbuilding.SE ma wiele takich pytań , z których niektóre mogą ci pomóc.
HDE 226868
FWIW, powieść Grega Egana „ Żarzenie” dotyczy życia na planetoidie krążącej wokół zapadniętej gwiazdy.
PM 2,

Odpowiedzi:

10

Po pierwsze. Prawdopodobnie planeta orbituje w pobliżu czarnej dziury i w znacznym czasie dylatacyjnym, ponieważ efekty pływów prawdopodobnie rozerwałyby wszystko, co się zbliża. Z pewnością planeta krążąca wokół gwiezdnej czarnej dziury musiałaby znajdować się dość daleko, aby się nie rozerwała, więc dylatacja za każdym razem byłaby niewielka.

Wokół super-masywnej czarnej dziury efekty pływowe są mniejsze i możliwa jest bliska orbita z pewną miarą dylatacji czasu. (więcej szczegółów znajduje się poniżej),

/physics/110044/time-dilation-factor-for-the-circular-orbit-at-3-2-schwarzschild-radius

Ale stabilna orbita planetarna, prawdopodobnie osiągasz maksymalne wydłużenie w czasie około 20% i tylko wokół super-masywnej czarnej dziury, gdzie jest tylko 1 na galaktykę. Pomysł od 1 dnia do 100 lat nie jest praktyczny, to od 80 dni do 100 dni, jeśli mówimy o stabilnej orbicie planetarnej.

i nie jestem pewien, czy chciałbyś być tak blisko czarnej dziury w centrum galaktyki, nie dlatego, że orbita nie jest stabilna, ale dlatego, że gwiazdy również znajdują się na tej orbicie. To może nie być bezpieczne miejsce.

Tak więc w rzeczywistości chciałbyś mieć masę gwiazdową czarnej dziury i odległej orbity, gdzie dylatacja czasu byłaby dość mała, aw tym scenariuszu tak, życie jest możliwe dzięki energii pływowej, aby planeta mogła mieć płynną powierzchnię woda i atmosfera, nawet jeśli czarna dziura wydzielała bardzo mało światła i ciepła.

Taka planeta na orbicie energii pływowej byłaby prawdopodobnie zablokowana pływowo, co chroniłoby drugą stronę przed promieniami gamma wyrzucanymi przez czarną dziurę podczas jedzenia, więc teoretycznie byłoby to dobre miejsce do życia. Żadnego znaczącego źródła światła, chyba że byłby to układ podwójny, więc rośliny miałyby trudniej, ale byłoby ciepło.

Jest inny problem. Tworzenie czarnych dziur ma tendencję do wysadzania wszystkiego w dal podczas wielkiej eksplozji. Nie jest jasne, czy planeta przetrwa narodziny czarnej dziury, więc może być potrzebna schwytana planeta.

Wreszcie inteligentne życie. . . naprawdę nie wiemy wystarczająco dużo o tym, jak powszechne jest inteligentne życie na innych planetach. Życie może być dość wystarczające, ale inteligentne życie jest o wiele mniej jasne i istnieją inne czynniki niż tylko czas.

Dzisiaj po prostu nie wiemy wystarczająco dużo, aby przewidzieć, czy istnieje inteligentne życie, czy nie. Prawdopodobnie istnieje życie gdzie indziej we wszechświecie, chociaż nawet to nie jest w 100% pewne, ale jeśli chodzi o życie inteligentne, w tym równaniu jest zbyt wiele niewiadomych. Myślę, że czarna dziura może nie być optymalna dla inteligentnego życia formacji ze względu na brak światła, a więc znacznie mniej fotosyntezy, a więc wolniejsze wytwarzanie tlenu (jeśli podąża za tym samym wzorem, co Ziemia) i mało prawdopodobne, że planeta przetrwa stworzenie czarnej dziury.

userLTK
źródło
Twarde promieniowanie rentgenowskie nie jest znane jako przyjazne dla życia, więc lepiej nie przeszkadzać w akrecji.
Wayfaring Stranger
Pomyślałem, że opisałem, że na zablokowanej pod względem pływów odległej stronie planety będzie bezpieczny bit (no cóż, pod warunkiem, że orbita unika wszelkich wybuchów promienia gamma - co byłoby możliwe) Nie jestem pewien, jak blisko jest planeta musiałoby mieć wystarczające efekty pływowe, aby wytworzyć ciepło. Możesz potrzebować czarnej dziury o masie 10 Słońca i wydłużonej orbity gdzieś w pobliżu Merkurego lub Wenus - ale to tylko przypuszczenie. Nie rozumiem, dlaczego życie nie byłoby możliwe we właściwym scenariuszu.
userLTK
4

„Miller's Planet” Interstellar to kompletne śmieci ...

Po pierwsze, czarne dziury nie zaczynają się jako czarne dziury. Czarne dziury powstają pod koniec cyklu życia bardzo dużej gwiazdy (co najmniej 25 mas Słońca, ale częściej ponad 35 lub 40 SM), gdy przechodzi ona w supernową lub hipernową. Wszelkie planety na orbicie wokół tej gwiazdy zostaną zatarte, zanim czarna dziura stanie się czarną dziurą. Musimy pamiętać, że czarne dziury nie są gwiazdami, dlatego tak gęste światło nie może uciec ich grawitacji. Czarne dziury to ODPOWIEDZI gwiazd. Proces stania się czarną dziurą niszczy planety.

Ponadto planeta w filmie krążącym wokół czarnej dziury miała ciekłą wodę. Nie ma czegoś takiego jak strefa złotogłowych wokół czarnej dziury, tak jak wokół gwiazdy, w której woda nie jest zamarznięta i nie odparowuje. Oznacza to, że musi znajdować się w odpowiedniej odległości od źródła ciepła. Czarna dziura nie da mu tego ciepła ani światła.

Wreszcie, aby ta „planeta” miała grawitacyjne rozszerzenie czasu odpowiadające 7 latom na godzinę ziemską, musi znajdować się tak blisko czarnej dziury, że fale o wysokości mili będą ostatnią rzeczą, o którą się martwicie. Jeśli nie jesteś smażony przez promieniowanie w ciągu kilku sekund, jeśli jesteś tak blisko. W rzeczywistości planeta zostanie rozerwana na części, sproszkowana, napromieniowana i zasadniczo stanie się częścią (świecącego) dysku akrecyjnego przedstawionego w filmie. Taki dysk BTW może mieć lata świetlne w masywnych czarnych dziurach.

Ale, hej, to film, który ma być rozrywką, a nie nauką. Więc mogę wybaczyć to wszystko. Nie mogłem wybaczyć rażącej głupoty w spisku, takiej jak załoga WIEDZA o dylatacji czasu, ale nie wiedząca, że ​​Miller właśnie wylądował, mimo że otrzymali jego sygnał przez wiele lat. Wylądowali, mieli wstrząsające spotkanie z falą, a NASTĘPNIE uświadomili sobie, że jeśli chodzi o Millera, właśnie wylądował i dopiero co umarł!? !! Królik Bugs Science może być jednak zabawny. Ale głupie i nielogiczne fabuły sprawiają, że trudno jest obejrzeć film.

DwightLooi
źródło
Zgadzam się z tobą na orbitach planetarnych. Super-nowa nie jest przyjazna dla planety. Ale powinna istnieć teoretyczna strefa pływów złocistych, w której planeta ma lodową powierzchnię, ale ma ciepło przez pływy, utrzymując pod powierzchnią planety mokrą i podtrzymującą życie. To prawda, mówimy, prymitywne życie bakteryjne, a nie coś, w czym chcielibyśmy żyć. . . i istnieje problem, w jaki sposób planeta dostanie się w tej strefie pływowej po wielkiej nowej, ale teoretycznie możliwe jest, że prymitywne życie mogłoby istnieć wokół czarnej dziury. Mało prawdopodobne, ale możliwe.
userLTK
3
-1 Pierwszymi dowodami egzoplanet były znalezione wokół pulsarów, zapadnięte resztki masywnych gwiazd, które przeszły przez fazę supernowej.
Rob Jeffries
1
Te planety mogły powstać z gruzów, mogły zostać schwytane lub być pozostałościami większych, oryginalnych planet. en.wikipedia.org/wiki/Pulsar_planet
Rob Jeffries
To nie jest dokładnie odpowiedź, ale ponieważ właśnie utworzyłem swoje konto, jest to odpowiedź na drugą odpowiedź. Z dysku akrecyjnego wydobywałaby się znaczna ilość światła i ciepła, która byłaby pełna nie tylko gwiazd, ale planet i gruzu ogólnego tracąc całą swoją energię, gdy opadały w kierunku horyzontu zdarzeń. Dlatego czarna dziura z dużą ilością masy w dysku akrecyjnym miałaby strefę złotonośnych znacznie dalej niż strefa z małą ilością akrecji w dysku lub jej brak. O ile jakakolwiek stabilna orbita pozostanie stabilna, może to nie być możliwe, ponieważ różne gwiazdy są również takie same
Dave Mullins
o będzie orbitował niepłasko na dysku akrecyjnym, powodując zakłócenia wszelkich możliwych orbit wokół czarnej dziury.
Dave Mullins
2

Według Opatrný i in. (2016) „ Życie pod czarnym słońcem ”, może być możliwe utrzymywanie ciepłych temperatur wokół izolowanej supermasywnej czarnej dziury dzięki przesuniętemu na niebiesko kosmicznemu promieniowaniu tła. Ich obliczenia doprowadziły do ​​oszacowania temperatury równowagi 890 ° C dla planety Millera (bez dodatkowego promieniowania pochodzącego z dysku akrecyjnego), co nie wróży dobrze wodnistemu środowisku pokazanemu na filmie. Planeta krążąca dalej może być w stanie utrzymać płynną wodę. W przeszłości planeta musiałaby znajdować się dalej od czarnej dziury z powodu wyższej temperatury promieniowania tła we wczesnym wszechświecie.

To, czy takie systemy faktycznie istnieją, to inna sprawa. Mieszkańcy takiej planety musieliby mieć nadzieję, że nic nie zbliży się zbytnio do czarnej dziury, ponieważ akrecja sprawi, że środowisko stanie się raczej wrogie.

przeciwskrętne
źródło