Các hành tinh cuộc sống quay quanh các lỗ đen. Có thể / họ thực sự tồn tại?

Vì vậy, tôi đã xem Interstellar và nếu bạn cũng xem nó, bạn sẽ biết rằng có một hành tinh quay quanh lỗ đen, họ gọi đó là Hành tinh của Miller's. Theo bộ phim, mỗi giờ trên Hành tinh của Miller tương đương với 7 năm trên Trái đất do lực hấp dẫn từ lỗ đen.

Câu hỏi: Giả sử có những dạng sống khác trong vũ trụ, có thực sự nó có thể ở gần một lỗ đen không? Có thể là họ đã tồn tại hàng ngàn (thậm chí hàng triệu) năm trước chúng ta, nhưng không tiến bộ như chúng ta bởi vì thời gian trên hành tinh của chúng ta nhanh hơn thời gian của họ? nhiều hơn cho chúng ta? Nếu họ có một nhiệm vụ vào ngày mai, chúng ta có 100 năm nữa để làm điều đó (giả sử những gì chúng ta có thể làm trong 100 năm đó). Hoặc họ thực sự tiến bộ hơn chúng ta, nhưng từ Trái đất, bằng cách nào đó họ sống trong quá khứ?

Vâng, điều đầu tiên đầu tiên. Nó không có khả năng có một hành tinh quay quanh một lỗ đen và trong sự giãn nở đáng kể theo thời gian bởi vì các hiệu ứng thủy triều có thể sẽ xé tan mọi thứ gần nhau. Chắc chắn một hành tinh quay quanh một lỗ đen khối sao sẽ cần phải ở khá xa để không bị xé toạc, do đó, bất kỳ thời gian nào sự giãn nở sẽ khá nhỏ.

Xung quanh một lỗ đen siêu lớn, các hiệu ứng thủy triều nhỏ hơn và quỹ đạo gần với một số biện pháp giãn nở thời gian là có thể. (xem liên kết dưới đây để biết thêm chi tiết),

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

Nhưng quỹ đạo hành tinh ổn định, bạn có thể đạt tối đa khoảng 20% ​​thời gian giãn nở và chỉ xung quanh một lỗ đen siêu lớn, nơi chỉ có 1 thiên hà. Ý tưởng từ 1 ngày đến 100 năm là không thực tế, đó là 80 ngày đến 100 ngày nếu bạn nói về quỹ đạo hành tinh ổn định.

và, tôi không chắc bạn muốn ở gần lỗ đen ở trung tâm thiên hà, không phải vì quỹ đạo không ổn định mà vì các ngôi sao cũng nằm trong quỹ đạo đó. Nó có thể không phải là một nơi an toàn.

Vì vậy, trong thực tế, bạn muốn có một lỗ đen khối sao và quỹ đạo xa, trong đó sự giãn nở thời gian sẽ khá nhỏ, và trong kịch bản đó, vâng, có thể có sự sống nhờ năng lượng thủy triều, vì vậy một hành tinh có thể có bề mặt chất lỏng nước và bầu không khí, ngay cả khi lỗ đen tỏa ra rất ít ánh sáng và nhiệt.

Một hành tinh như vậy trong quỹ đạo năng lượng thủy triều có thể sẽ bị khóa chặt để bảo vệ phía xa khỏi bất kỳ tia gamma nào mà lỗ đen phun ra khi nó ăn, vì vậy về lý thuyết nó sẽ là một nơi tốt cho sự sống. Không có nguồn sáng đáng kể, trừ khi nó là một hệ nhị phân, vì vậy, các nhà máy sẽ khó khăn hơn, nhưng sẽ có nhiệt.

Có một vấn đề khác. Việc tạo ra các lỗ đen có xu hướng thổi bay mọi thứ xuất hiện trong một vụ nổ lớn. Không rõ rằng một hành tinh sẽ sống sót sau khi sinh ra lỗ đen, vì vậy bạn có thể cần một hành tinh bị bắt.

Cuối cùng là cuộc sống thông minh. . . chúng ta thực sự không biết đủ về cuộc sống thông minh phổ biến trên các hành tinh khác. Cuộc sống có thể khá đủ, nhưng cuộc sống thông minh ít rõ ràng hơn và có nhiều yếu tố khác ngoài thời gian.

Ngày nay, chúng ta chỉ đơn giản là không biết đủ để dự đoán liệu có cuộc sống thông minh ngoài kia hay không. Có lẽ có sự sống ở nơi khác trong vũ trụ, mặc dù điều đó không chắc chắn 100%, nhưng liên quan đến cuộc sống thông minh, vẫn còn quá nhiều điều chưa biết trong phương trình đó. Tôi nghĩ rằng một lỗ đen có thể không tối ưu cho sự sống thông minh hình thành do thiếu ánh sáng, do đó quá trình quang hợp ít hơn, do đó, sự hình thành oxy chậm hơn (nếu theo mô hình tương tự trái đất) và sự không giống nhau mà một hành tinh sẽ tồn tại sáng tạo của lỗ đen.

"Hành tinh của Millstellar" là rác rưởi ...

Trước hết, các lỗ đen không bắt đầu như các lỗ đen. Các lỗ đen hình thành vào cuối vòng đời của một ngôi sao rất lớn (ít nhất 25 khối lượng mặt trời nhưng thường xuyên hơn 35 hoặc 40 SM) khi nó đi siêu tân tinh hoặc siêu tân tinh. Bất kỳ hành tinh nào trên quỹ đạo xung quanh ngôi sao đó sẽ bị xóa sạch trước khi lỗ đen trở thành lỗ đen. Chúng ta cần nhớ rằng các lỗ đen không phải là những ngôi sao có ánh sáng dày đặc không thể thoát khỏi lực hấp dẫn của chúng. Lỗ đen là NHỚ của các ngôi sao. Và, quá trình trở thành một lỗ đen xóa sạch các hành tinh.

Ngoài ra, hành tinh đó trong phim quay quanh một lỗ đen có nước lỏng. Không có thứ gọi là khu vực goldilocks xung quanh một lỗ đen như bạn có xung quanh một ngôi sao nơi nước không bị đóng băng và không bị đun sôi. Điều đó có nghĩa là nó phải là khoảng cách phù hợp với nguồn nhiệt. Lỗ đen sẽ không cung cấp cho nó nhiệt hoặc ánh sáng.

Cuối cùng, để "hành tinh" đó có sự giãn nở thời gian hấp dẫn tương đương 7 năm mỗi giờ trái đất, nó sẽ phải ở rất gần lỗ đen mà sóng cao dặm sẽ là điều cuối cùng bạn lo lắng. Nếu bạn không được chiên bằng phóng xạ trong vài giây nếu bạn ở gần đó. Trên thực tế, hành tinh này sẽ bị xé toạc, bị nghiền nát, bị chiếu xạ và về cơ bản trở thành một phần của đĩa bồi tụ (phát sáng) được mô tả trong phim. Đĩa đó, BTW, có thể là năm ánh sáng trong các lỗ đen lớn.

Nhưng, này, đó là một bộ phim và nó được coi là giải trí không khoa học. Vì vậy tôi có thể tha thứ cho tất cả. Điều tôi không thể tha thứ là sự ngu ngốc trắng trợn trong cốt truyện, chẳng hạn như phi hành đoàn BIẾT về sự giãn nở thời gian nhưng không biết rằng Miller sẽ hạ cánh mặc dù họ đã nhận được tín hiệu của anh ta trong nhiều năm. Họ đã hạ cánh, có cuộc chạm trán đau đớn với làn sóng và THEN nhận ra rằng theo như Miller có liên quan, anh ta vừa hạ cánh và chỉ chết!? !! Bugs Bunny Science dù sao cũng có thể giải trí. Nhưng, những âm mưu ngớ ngẩn và phi logic làm cho một bộ phim khó theo dõi.

Theo Opatrný et al. (2016) " Cuộc sống dưới một mặt trời đen ", có thể có nhiệt độ ấm áp xung quanh một lỗ đen siêu lớn bị cô lập nhờ bức xạ nền vũ trụ chuyển màu xanh. Tính toán của họ dẫn đến nhiệt độ cân bằng ước tính là 890 ° C đối với hành tinh Miller (điều này không có bức xạ bổ sung đến từ đĩa bồi tụ), điều này không tốt cho môi trường nước được chiếu trong phim. Một hành tinh quay quanh xa hơn có thể hỗ trợ nước lỏng. Trong quá khứ, hành tinh sẽ cần được đặt cách xa hố đen hơn vì nhiệt độ cao hơn của bức xạ nền trong vũ trụ sơ khai.

Cho dù các hệ thống như vậy thực sự tồn tại là một vấn đề khác. Cư dân của một hành tinh như vậy sẽ phải hy vọng rằng không có gì đến quá gần hố đen, vì sự bồi đắp sẽ khiến môi trường trở nên thù địch.