Жизнь планет, вращающихся вокруг черных дыр. Могут / действительно ли они существуют?


10

Итак, я смотрел Interstellar, и если вы тоже смотрели его, вы знаете, что есть планета, вращающаяся вокруг черной дыры, они называют ее Планетой Миллера. Согласно фильму, каждый час на Планете Миллера эквивалентен 7 годам на Земле из-за гравитационного притяжения от черной дыры.

Вопрос: Предполагая, что во вселенной есть другие формы жизни, возможно ли, чтобы она находилась рядом с черной дырой? Возможно ли, что они появились за тысячи (или даже миллионы) лет до нас, но не настолько продвинуты, как мы, потому что время на нашей планете намного быстрее, чем у них? намного больше для нас? Если у них будет задание завтра, у нас, скажем, будет на 100 лет больше времени на это (предположим, что еще мы можем сделать за эти 100 лет). Или они на самом деле более продвинуты, чем мы, но с Земли они как-то живут прошлым?


2
Worldbuilding.SE имеет множество подобных вопросов , некоторые из которых могут вам помочь.
HDE 226868

FWIW, роман Грега Иган раскаление предполагает жизнь в астероиде орбитального сжатой звезду.
PM 2Ring

Ответы:


10

Ну обо всем по порядку. Вероятность того, что планета будет вращаться вокруг черной дыры и будет значительно замедлена, маловероятна, потому что приливные эффекты могут разорвать все, что находится близко друг от друга. Конечно, планета, вращающаяся вокруг черной дыры звездной массы, должна быть достаточно далеко, чтобы не разрываться на части, поэтому любое замедление времени будет довольно небольшим.

Вокруг сверхмассивной черной дыры приливные эффекты меньше, и возможна близкая к нему орбита с некоторой степенью замедления времени. (см. ссылку ниже для получения дополнительной информации),

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

Но на стабильной планетарной орбите вы, вероятно, достигаете максимума при 20% замедлении времени и только вокруг сверхмассивной черной дыры, где на галактику приходится всего 1 единица. Идея от 1 дня до 100 лет непрактична, если говорить о стабильной планетарной орбите, это от 80 дней до 100 дней.

и я не уверен, что вы хотите быть так близко к черной дыре в центре галактики, не потому, что орбита не стабильна, а потому, что звезды тоже находятся на этой орбите. Возможно, это не безопасное место.

Таким образом, на самом деле вам нужна черная дыра звездной массы и далекая орбита, где замедление времени будет довольно малым, и в этом случае да, жизнь возможна из-за энергии приливов, поэтому планета может иметь жидкую поверхность вода и атмосфера, даже если черная дыра испускает очень мало света и тепла.

Такая планета на орбите с приливной энергией, вероятно, была бы приливно заблокирована, что защитило бы дальнюю сторону от любых гамма-лучей, которые черная дыра выбрасывает во время еды, так что теоретически она была бы хорошим местом для жизни. Нет значительного источника света, если бы это не была бинарная система, поэтому растениям было бы тяжелее, но было бы тепло.

Есть еще одна проблема. Создание черных дыр имеет тенденцию взрывать все вокруг в огромном взрыве. Неясно, что планета переживет рождение черной дыры, поэтому вам может понадобиться захваченная планета.

Наконец, разумная жизнь. , , мы действительно недостаточно знаем о том, как распространена разумная жизнь на других планетах. Жизнь может быть достаточно справедливой, но разумная жизнь гораздо менее ясна, и есть и другие факторы, помимо времени.

Сегодня мы просто не знаем достаточно, чтобы предсказать, существует ли разумная жизнь или нет. Вероятно, есть жизнь в другом месте во вселенной, хотя даже это не на 100% точно, но в отношении разумной жизни в этом уравнении слишком много неизвестных. Я думаю, что черная дыра не может быть оптимальной для разумной жизни формации из-за недостатка света, намного меньше фотосинтеза, а значит, более медленного образования кислорода (если оно следует той же схеме, что делает Земля) и маловероятности, что планета выживет создание черной дыры.


Неизвестно, что жесткие рентгеновские снимки являются благоприятными для жизни, поэтому лучше не допускать увеличения аккреционного риска.
Wayfaring Незнакомец

Я подумала, что рассмотрела, что в прикрытой приливом, дальней стороне планеты будет безопасная часть (ну, если бы орбита избегала каких-либо гамма-всплесков хода - что было бы возможно) Что я неясно, насколько близко планета должно быть, чтобы иметь достаточные приливные эффекты для выработки тепла. Возможно, вам понадобится черная дыра из 10 солнечных масс и вытянутая орбита где-то вокруг Меркурия или Венеры - но это только предположение. Я не понимаю, почему жизнь не была бы возможна в правильном сценарии.
userLTK

4

Межзвездная "Планета Миллера" - полная чушь ...

Прежде всего, черные дыры не начинаются как черные дыры. Черные дыры образуются в конце жизненного цикла очень большой звезды (по крайней мере, 25 солнечных масс, но чаще более 35 или 40 SM), когда она становится сверхновой или гиперновой. Любые планеты на орбите вокруг этой звезды будут уничтожены до того, как черная дыра станет черной дырой. Мы должны помнить, что черные дыры не являются звездами, которые оказываются настолько плотными, что свет не может избежать их гравитации. Черные дыры - РЕМОНТЫ звезд. И процесс превращения в черную дыру уничтожает планеты.

Кроме того, та планета в фильме, вращающаяся вокруг черной дыры, имела жидкую воду. Вокруг черной дыры нет такой зоны златовласки, как у вас вокруг звезды, где вода не замерзла и не испарилась. Это означает, что это должно быть только правильное расстояние до источника тепла. Черная дыра не даст этому тепло или свет.

Наконец, чтобы эта «планета» имела гравитационное замедление времени, эквивалентное 7 годам на земной час, она должна быть настолько близко к черной дыре, что волны высотой в милю будут последней вещью, о которой вы будете беспокоиться. Если вы не зажжены радиацией в считанные секунды, если вы так близко. Фактически, планета будет разорвана, распылена, облучена и в основном станет частью (светящегося) аккреционного диска, изображенного в фильме. Этот диск, кстати, может быть световыми годами в массивных черных дырах.

Но, эй, это фильм, и это должно быть развлечение, а не наука. Так что я могу все это простить. Чего я не мог простить, так это вопиющей глупости в сюжете, такой как команда, ЗНАЮЩАЯ о замедлении времени, но не знавшая, что Миллер только что приземлился, хотя они получали его сигнал в течение многих лет. Они приземлились, их мучительное столкновение с волной, и ТО понимают, что, насколько Миллер обеспокоен, он только что приземлился и только что умер!? !! Bugs Bunny Science, тем не менее, может быть интересным. Но глупые и нелогичные сюжеты затрудняют просмотр фильма.


Я согласен с вами на планетарных орбитах. Сверхновая не дружелюбна к планете. Но должна быть теоретическая зона приливов златовласки, где планета имеет ледяную поверхность, но имеет тепло от приливов, сохраняя влажность под землей и поддерживая жизнь. Конечно, мы говорим о примитивной бактериальной жизни, а не о том, в чем мы бы хотели жить. , , и существует проблема того, как планета попадет в эту приливную зону после большой новой звезды, но теоретически возможно, что примитивная жизнь могла бы существовать вокруг черной дыры. Вряд ли, но возможно.
userLTK

3
-1 Первым доказательством существования экзопланет были те, что были найдены вокруг пульсаров, свернутых остатков массивных звезд, прошедших фазу сверхновых.
Роб Джеффрис

1
Эти планеты, возможно, сформировались из обломков, могли быть захвачены или могут быть остатками больших, оригинальных планет. en.wikipedia.org/wiki/Pulsar_planet
Роб Джеффрис

Это не совсем ответ, но так как я только что создал свой аккаунт, это ответ на второй ответ. Было бы значительное количество света и тепла, испускаемого аккреционным диском, который был бы полон не только звезд, но и планет и общего мусора, теряющего всю свою энергию, когда они падают к горизонту событий. Следовательно, черная дыра с большим количеством массы в аккреционном диске будет иметь зону златовласки намного дальше, чем та, в которой мало или нет аккрецирующего материала в диске. Поскольку любая стабильная орбита остается стабильной, это может быть невозможно, так как различные звезды
Дэйв Маллинс

o будет вращаться не по плоскости к аккреционному диску, обеспечивая возмущения для любых возможных орбит вокруг черной дыры.
Дэйв Маллинс

2

Согласно Opatrný et al. (2016) « Жизнь под черным солнцем », возможно, возможно иметь теплые температуры вокруг изолированной сверхмассивной черной дыры благодаря смещенному в синий цвет космическому фоновому излучению. Их расчеты приводят к расчетной равновесной температуре 890 ° C для планеты Миллера (без дополнительного излучения от аккреционного диска), что не сулит ничего хорошего для водной среды, показанной в фильме. Планета, вращающаяся дальше, может поддерживать жидкую воду. В прошлом планета должна была быть расположена дальше от черной дыры из-за более высокой температуры фонового излучения в ранней Вселенной.

Существуют ли такие системы на самом деле, это другой вопрос. Жителям такой планеты придется надеяться, что ничто не приблизится слишком близко к черной дыре, так как аккреция сделает окружающую среду довольно враждебной.

Используя наш сайт, вы подтверждаете, что прочитали и поняли нашу Политику в отношении файлов cookie и Политику конфиденциальности.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.