Planetas de vida en órbita alrededor de agujeros negros. ¿Pueden / existen realmente?

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Entonces, vi Interestelar y si tú también lo viste, sabes que hay un planeta orbitando un agujero negro, lo llaman el Planeta de Miller. Según la película, cada hora en el planeta de Miller es equivalente a 7 años en la Tierra debido a la atracción gravitacional del agujero negro.

Pregunta: Suponiendo que haya otras formas de vida en el universo, ¿es realmente posible que esté cerca de un agujero negro? ¿Es posible que hayan surgido miles (o incluso millones) de años antes que nosotros, pero no están tan avanzados como nosotros porque el tiempo en nuestro planeta es mucho más rápido que el de ellos? es mucho mas para nosotros? Si tienen una tarea que vencer mañana, tenemos, digamos, 100 años más de tiempo para hacerlo (supongamos qué más podemos hacer en esos 100 años). ¿O en realidad están más avanzados que nosotros, pero desde la Tierra, de alguna manera viven en el pasado?

kptlronyttcna
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Worldbuilding.SE tiene muchas preguntas como estas , algunas de las cuales podrían ayudarte.
HDE 226868
FWIW, la novela Incandescencia de Greg Egan involucra la vida en un planetoide que orbita una estrella colapsada.
PM 2Ring

Respuestas:

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Bueno, primero lo primero. No es probable que tenga un planeta orbitando cerca de un agujero negro y en una dilatación de tiempo significativa porque los efectos de las mareas probablemente desgarrarían cualquier cosa que esté tan cerca. Ciertamente, un planeta en órbita alrededor de un agujero negro de masa estelar necesitaría estar bastante lejos para no desgarrarse, por lo que en cualquier momento la dilatación sería bastante pequeña.

Alrededor de un agujero negro supermasivo, los efectos de las mareas son más pequeños y es posible una órbita casi cercana con cierta dilatación del tiempo. (ver el enlace a continuación para más detalles),

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

Pero en una órbita planetaria estable, es probable que alcance un máximo del 20% de dilatación del tiempo y solo alrededor de un agujero negro supermasivo, donde solo hay 1 por galaxia. La idea de 1 día a 100 años no es práctica, son 80 días a 100 días si se trata de una órbita planetaria estable.

y, no estoy seguro de que quieras estar tan cerca del agujero negro en el centro de la galaxia, no porque la órbita no sea estable, sino porque las estrellas también están en esa órbita. Puede que no sea un lugar seguro para estar.

Entonces, en realidad, querrías un agujero negro de masa estelar y una órbita distante, donde la dilatación del tiempo sería bastante pequeña, y en ese escenario, sí, la vida es posible debido a la energía de las mareas, por lo que un planeta podría tener una superficie líquida agua y una atmósfera, incluso si el agujero negro emitía muy poca luz y calor.

Tal planeta en una órbita de energía de marea probablemente estaría bloqueado por mareas, lo que protegería el lado opuesto de los rayos gamma que escupe el agujero negro cuando come, por lo que en teoría sería un buen lugar para la vida. No hay una fuente de luz significativa, a menos que se trate de un sistema binario, por lo que las plantas lo tendrían más difícil, pero habría calor.

Hay otro problema La creación de agujeros negros tiende a hacer explotar todo en una gran explosión. No está claro que un planeta sobreviva al nacimiento de un agujero negro, por lo que es posible que necesite un planeta capturado.

Finalmente, vida inteligente. . . Realmente no sabemos lo suficiente sobre cuán común es la vida inteligente en otros planetas. La vida puede ser bastante suficiente, pero la vida inteligente es mucho menos clara y hay otros factores además del tiempo.

Hoy, simplemente no sabemos lo suficiente como para predecir si hay vida inteligente o no. Probablemente hay vida en otras partes del universo, aunque incluso eso no es 100% seguro, pero con respecto a la vida inteligente, hay demasiadas incógnitas en esa ecuación. Creo que un agujero negro podría no ser óptimo para la formación de vida inteligente debido a la falta de luz, por lo tanto, mucho menos fotosíntesis, por lo tanto, una formación de oxígeno más lenta (si sigue el mismo patrón que la Tierra) y la improbabilidad de que un planeta sobreviviera La creación del agujero negro.

userLTK
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No se sabe que los rayos X duros sean amigables con la vida, por lo que es mejor que no haya mucho en el camino de un fisk de acreción.
Wayfaring Stranger
Pensé que cubrí que en el lado oculto de la marea, el lado lejano del planeta sería un poco seguro (bueno, siempre que la órbita evite cualquier ráfaga de rayos gamma, lo que sería posible) Lo que no tengo claro es qué tan cerca está un planeta tendría que ser tener suficientes efectos de marea para generar calor. Es posible que necesite un agujero negro de 10 masas solares y una órbita alargada en algún lugar alrededor de Mercurio o Venus, pero eso es solo una suposición. No veo por qué la vida no sería posible en el escenario correcto.
userLTK
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El "Planeta de Miller" de Interstellar es basura absoluta ...

En primer lugar, los agujeros negros no comienzan como agujeros negros. Los agujeros negros se forman al final del ciclo de vida de una estrella muy grande (al menos 25 masas solares, pero más frecuentemente más de 35 o 40 SM) cuando se convierte en supernova o hipernova. Cualquier planeta en órbita alrededor de esa estrella será destruido antes de que el agujero negro se convierta en un agujero negro. Necesitamos recordar que los agujeros negros no son estrellas que resultan ser tan densa que la luz no puede escapar de su gravedad. Los agujeros negros son los RESTOS de las estrellas. Y, el proceso de convertirse en un agujero negro destruye los planetas.

Además, ese planeta en la película que orbita un agujero negro tenía agua líquida. No existe una zona de Ricitos de Oro alrededor de un agujero negro como el que tiene alrededor de una estrella donde el agua no se congela ni se evapora. Eso significa que debe estar a la distancia correcta de una fuente de calor. El agujero negro no le dará ese calor o luz.

Finalmente, para que ese "planeta" tenga una dilatación del tiempo gravitacional equivalente a 7 años por hora terrestre, tendrá que estar tan cerca del agujero negro que las olas de una milla de altura serán lo último que le preocupará. Si no estás frito por la radiación en segundos, si estás tan cerca. De hecho, el planeta será destrozado, pulverizado, irradiado y básicamente se convertirá en parte del disco de acreción (brillante) representado en la película. Ese disco, por cierto, puede tener años luz de diámetro en agujeros negros masivos.

Pero, oye, es una película y se supone que es entretenimiento, no ciencia. Entonces puedo perdonar todo eso. Lo que no podía perdonar era la evidente estupidez en la trama, como que la tripulación SABÍA sobre la dilatación del tiempo pero no sabía que Miller habría aterrizado a pesar de que habían recibido su señal durante muchos años. ¡Aterrizaron, tuvieron su terrible encuentro con la ola y LUEGO se dieron cuenta de que, en lo que respecta a Miller, acababa de aterrizar y acababa de morir! Sin embargo, Bugs Bunny Science puede ser entretenido. Pero, las tramas tontas e ilógicas hacen que una película sea difícil de seguir.

DwightLooi
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Estoy de acuerdo contigo en las órbitas planetarias. Una supernova no es amigable con el planeta. Pero debería haber una zona de marea teórica de Ricitos de Oro en la que el planeta tiene una superficie helada pero tiene calor a través de las mareas, manteniendo la parte inferior de la superficie del planeta húmeda y sustentando la vida. Por supuesto, estamos hablando de una vida bacteriana primitiva, nada de lo que elegiríamos vivir. . . y existe el problema de cómo el planeta entraría en esa zona de marea después de una gran nova, pero es teóricamente posible que exista vida primitiva alrededor de un agujero negro. Improbable pero posible.
userLTK
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-1 La primera evidencia de exoplanetas fueron los que se encuentran alrededor de los púlsares, los restos colapsados ​​de estrellas masivas que han pasado por la fase de supernova.
Rob Jeffries
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Estos planetas pueden haberse formado a partir de escombros, pueden haber sido capturados o pueden ser los restos de planetas más grandes y originales. en.wikipedia.org/wiki/Pulsar_planet
Rob Jeffries
Esto no es exactamente una respuesta, pero como acabo de crear mi cuenta, responde a la segunda respuesta. Habría una cantidad significativa de luz y calor emitidos desde el disco de acreción, que estaría lleno no solo de estrellas, sino también de planetas y escombros generales que perderían toda su energía a medida que caen hacia el horizonte de eventos. Por lo tanto, un agujero negro con una gran cantidad de masa en el disco de acreción tendría una zona de Ricitos de Oro mucho más lejos que uno con poco o ningún material acreedor en el disco. En la medida en que cualquier órbita estable permanezca estable, eso puede no ser posible ya que varias estrellas también lo son
Dave Mullins
o va a estar orbitando de manera no plana al disco de acreción, proporcionando perturbaciones a las posibles órbitas alrededor del agujero negro.
Dave Mullins el
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De acuerdo con Opatrný et al. (2016) " Vida bajo un sol negro ", podría ser posible tener temperaturas cálidas alrededor de un agujero negro supermasivo aislado gracias a la radiación de fondo cósmico desplazada en azul. Sus cálculos conducen a una temperatura de equilibrio estimada de 890 ° C para el planeta de Miller (esto sin la radiación adicional proveniente del disco de acreción), lo que no augura nada bueno para el ambiente acuoso que se muestra en la película. Un planeta que orbita más allá podría soportar agua líquida. En el pasado, el planeta necesitaría ubicarse más lejos del agujero negro debido a la temperatura más alta de la radiación de fondo en el universo temprano.

Si tales sistemas existen realmente es otra cuestión. Los habitantes de ese planeta tendrían que esperar que nada se acercara demasiado al agujero negro, ya que la acumulación haría que el ambiente fuera bastante hostil.

antideslizante
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