Kích thước của lỗ đen


16

Lỗ đen có thể lớn đến mức nào và lỗ đen có thể trở nên nhỏ đến mức nào (kích thước tối thiểu và tối đa của lỗ đen)

Câu trả lời:


17

Các lỗ đen nguyên thủy có thể được tìm thấy (theo giả thuyết; chưa có bằng chứng thực nghiệm nào) về bất kỳ kích thước nhỏ nào trên khối Planck. Tuy nhiên, các lỗ đen sao không thể có khối lượng dưới giới hạn TOV (1,5 đến 3 khối lượng mặt trời)

Dường như có giới hạn trên 1 trong 50 tỷ khối lượng mặt trời. Tuy nhiên, tôi nghi ngờ 2 rằng điều này có tính đến các ràng buộc về hình thức (nghĩa là các ràng buộc đặt ra đối với việc hình thành một BH như vậy); và không cấm một lỗ đen như vậy tồn tại. Xét cho cùng, số liệu Schwarzschild chắc chắn không áp đặt giới hạn về kích thước của lỗ đen.

Lưu ý rằng việc nói về kích thước giới hạn của lỗ đen là hơi vô nghĩa khi kích thước thay đổi trong các khung tham chiếu khác nhau. Nói về khối lượng của lỗ đen thì dễ hơn nhiều ; bán kính có thể được tính trong các khung khác nhau từ thông tin đó.

1. Natarajan, P. và Treister, E. (2009), Có giới hạn trên đối với khối lượng lỗ đen không?. Thông báo hàng tháng của Hiệp hội Thiên văn Hoàng gia, 393: 838 Từ845. doi: 10.111 / j.1365-2966.2008.13864.x

2. nhưng chưa thể xác nhận; Tôi sẽ phải đọc bài viết kỹ hơn


Lỗ đen nguyên thủy "có thể được tìm thấy"? Đó là một cách khó hiểu để diễn đạt câu nói đó, vì nó cho thấy rằng chúng tồn tại. Và đó là không có bằng chứng cho.
Stan Liou

@ sửa lỗi, cảm ơn. Mặc dù có rất nhiều bằng chứng lý thuyết cho thấy vũ trụ của chúng ta nên có chúng.
Manishearth

2

về mặt lý thuyết không nên có kích thước / khối lượng tối đa của lỗ đen, hoặc bạn có thể nói khối lượng tối đa sẽ là nếu nó chứa tất cả khối lượng trong vũ trụ;

Mặc dù kích thước tối thiểu của lỗ đen sẽ là chiều dài Planck, khối lượng tối thiểu của lỗ đen ổn định là 3 khối lượng mặt trời;

một lỗ đen có khối lượng nhỏ hơn 3 khối lượng mặt trời sẽ bốc hơi, tự biến thành bức xạ (năng lượng); nó càng nhỏ, nó bay hơi càng nhanh; nếu nó đủ nhỏ, nó sẽ lập tức biến thành một tia phóng xạ cứng;

http://en.wikipedia.org/wiki/Hawking_radiation

nếu bạn biết khối lượng của lỗ đen, bạn có thể tính bán kính của nó và nếu bạn biết bán kính của nó, bạn có thể tính được khối lượng của nó; lưu ý rằng một điều tò mò về phương trình này là nó cho thấy một lỗ đen khối sao có mật độ cao, trong khi lỗ đen siêu lớn có mật độ giảm khi lỗ đen tăng khối lượng;

http://en.wikipedia.org/wiki/Schwarzschild_radius

vì vậy bạn có thể biến đổi bất cứ thứ gì bạn muốn, chẳng hạn như bút chì của bạn, thành một lỗ đen nếu bạn muốn và có thể nén nó thành kích thước cần thiết để nó trở thành một lỗ đen; chỉ là nó sẽ ngay lập tức biến đổi (bay hơi) hoàn toàn thành một tia phóng xạ cứng, bởi vì một cây bút chì nhỏ hơn khối lỗ đen ổn định (3 khối lượng mặt trời);

đây là lý do tại sao thí nghiệm Cern không bao giờ có thể tạo ra một lỗ đen để nuốt Trái đất - một lỗ đen hạ nguyên tử, thậm chí một lỗ có khối lượng của toàn bộ Trái đất, hoặc Mặt trời, sẽ bốc hơi trước khi nuốt bất cứ thứ gì; không có đủ khối lượng trong hệ mặt trời của chúng ta để tạo ra một lỗ đen ổn định (3 khối lượng mặt trời);


2
Phần đầu tiên là hoàn toàn sai. Tất cả các lỗ đen (không cực) đều tỏa ra, và hoàn toàn không có gì đặc biệt về ba khối lượng mặt trời trong vấn đề đó.
Stan Liou

1
Mặc dù đúng là 3 khối lượng mặt trời là khoảng lỗ đen kích thước tối thiểu mà chúng ta dự kiến ​​sẽ hình thành trong trung tâm của vụ nổ sao hoặc từ Sao neutron, không có lý do gì một lỗ đen nhỏ hơn sẽ không ổn định. Vấn đề là trong việc tạo ra một.
dùngLTK

0

Để xác định kích thước của lỗ đen trước tiên, bạn cần xác định Schwarzschild Radius của nó bằng công thức này R = (2MG) / (c ^ 2). Để xác định quả cầu ảnh của nó, sử dụng công thức 3Rs / 2 và kéo dài từ bề mặt của R, để xác định đĩa bồi tụ (PNR cho vật chất), nó là 5,5Rs và được đo từ bề mặt của ngưỡng R của nó.


2
Chào mừng đến với Thiên văn học. Câu trả lời này không trả lời đầy đủ câu hỏi, đó là xác định các lỗ đen lớn nhất và nhỏ nhất có thể.
James K

Lớn nhất có thể trong vũ trụ được biết đến nên dễ dàng xác định.
JMC

Lớn nhất có thể trong vũ trụ được biết đến nên dễ dàng xác định. Tất cả mọi người sẽ cần phải biết là tổng khối lượng trong vũ trụ. Và điều đó sẽ không thể xác định được trong bao phấn 12 tỷ năm khi quá trình vật chất / năng lượng được sử dụng. Tuy nhiên chúng tôi có thể ước tính. Bán kính Scharzschild không duy trì nhỏ nhất sẽ nhỏ như một nguyên tử hydro. Câu trả lời cho cả hai có lẽ là điểm kỳ dị của Big Bang.
JMC

1
BH lớn nhất có thể không phải là câu hỏi có bao nhiêu vật chất có sẵn trong Vũ trụ, mà là câu hỏi về các quá trình dẫn đến việc tạo ra nó. Như câu trả lời của Manishearth, dường như có một kích thước tối đa, một phần vì chúng bị giới hạn bởi Eddington. Và mặc dù về nguyên tắc, bạn có thể có BH có kích thước của một nguyên tử H, không có cơ chế rõ ràng nào để tạo ra một nguyên tử như vậy, và ngay cả khi bạn quản lý, nó có thể sẽ bay hơi ngay lập tức thông qua bức xạ Hawking.
pela
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.