Вход
Быстрая регистрация
Если вы у нас впервые: О проекте FAQ
1

Может ли у черной дыры быть планета?

Someone- [43.5K] более года назад

Черная дыра до своего образования была обычной звездой. Вокруг звезды вращаются планеты, как Земля вокруг Солнца. А могут ли существовать планеты, вращающиеся вокруг черной дыры и почему?

Андреева Ольга [264K]
Может. Все планеты галактики "Млечный Путь", к примеру, являются планетами сверхмассивной черной дыры, которая находится в центре галактики и вращаются вокруг общего центра масс. Потому, по сути, все планеты принадлежат системе этой черной дыры. И так почти в каждой крупной галактике.  более года назад
комментировать
7

Увы нет. Планет вокруг черной дыры быть не может. Теоретически они могли быть до взрыва звезды, как сверхновой. Каждая черная дыра имела в своем прошлом взрыв сверхновой. И сама черная дыра - это ядро - остаток. Так вот при взрыве сверхновой с планетами наверняка произошли всякие неприятности. Сошли с орбит, были сметены и сожжены излучением и оболочкой сверхновой. Так что найти планету очень маловероятно, даже на далекой орбите. Теперь черная дыра окружена дисковидным облаком высокотемпературной плазмы, а из полюсов на оси вращения бьют мощные узко направленные пучки излучения.

Но есть такие интересные астрономические объекты, как Тесные Двойные Системы. Две звезды, одна из которых черная дыра, которые вращаются вокруг общего центра масс. И на относительно близком расстоянии друг от друга. Очень интересные объекты. Они могут практически бесконечно обмениваться веществом и проходить эволюцию несколько раз, проживая несколько звездных жизней.

Но огорчу. Вторая звезда редко переживает взрыв как сверхновой своей напарницы...

Поэтому найти планеты у черной дыры, увы, не получится...

система выбрала этот ответ лучшим
Грустный Роджер [249K]
Вот насчёт "бесконечно обмениваться веществом" - не соглашусь.
Во-первых, обмен предполагает, что от КАЖДОГО участника сделки что-то передаётся другому. Что может предложить для обмена своему компаньону чёрная дыра?
Во-вторых, бесконечно такая система существовать не может - она гравитационно неустойчива. Детали про "почему" в моём ответе.
 более года назад
Авеноль [223K]
На счет, бесконечно, согласна, погорячилась. А черная дыра, учитывая наличие аккреционного диска, все же может кое-что предложить своему партнеру. Через Точку Лагранжа L1, я думаю что что-то может течь их одной полости Роша к другой. Я писала курсовик с расчетами полостей и это был при некоторых условиях реальный случай. При определенных условиях. Но. Когда один из компонентов взрывается как сверхновая, то второму компоненту приходится туго. Совсем туго...  более года назад
Грустный Роджер [249K]
О. То есть товар для обмена поставляет не собсно чёрная дыра, а ОКРЕСТНОСТИ чёрной дыры.
В такой трактовке - согласен.
И отдельно респект леди, которая пишет курсовики по полостям Роша...
 более года назад
комментировать
3

Весьма проблематично...

Дело даже не в том, что такая планета может не пережить коллапса центральной звезды и просто испариться от огромного притока энергии. Дело в том, что исходная система неустойчива, и планеты, даже если они образовались вместе со своей звездой, с высокой вероятностью просто не доживут до кончины самой звезды. Начинает работать Общая теория относительности.

Любое тело, обращающееся вокруг другого, излучает гравитационные волны и поэтому теряет энергию. Ясное дело, что чем массивнее центральная звезда, тем больше интенсивность этого излучения и тем быстрее планета теряет энергию. А потеря энергии - это уменьшение радиуса орбиты планеты. А уменьшение радиуса - это уменьшение периода обращения и, значит, увеличение интенсивности гравитационного излучения. То есть чем дальше - тем быстрее планета сближается с центральным светилом. Характерная сигнатура схожа с тем, что зарегистрировали детекторы гравитационных волн за последние два-три года: всплеск энергии с постепенно нарастающей частотой (правда, это было слияние двух чёрных дыр, но качественно характер тот же самый).

Вот этот эффект и делает маловероятным длительное существование планет у сверхмассивных звёзд: их орбиты принципиально неустойчивы, рано или поздно они должны сблизиться с центральной звездой и просто испариться. И даже если они сумели дожить до момента коллапса, и, более того, как-то пережить этот коллапс, пусть и в сильно ошпаренном и ощипанном виде, - движение в поле тяготения чёрной дыры всё равно сопровождается потерей энергии. Потеря энергии будет продолжаться - пусть и с меньшей интенсивностью (масса ЧД меньше массы породившей её звезды), но будет. А значит, даже ошпарки всё равно свалятся в ЧД.

Руслан Кипер [23.5K]
А почему тогда Земля удаляется от Солнца, а не приближается к нему?  9 месяцев назад
Грустный Роджер [249K]
На то есть минимум две причины. Первая - приливное трение, которое создаётся не только Луной, но и Солнцем. Вторая - уменьшение массы Солнца со временем. Оно ежесекундно (!) теряет миллионы тонн массы, частью в виде света, частью в виде солнечного ветра.  9 месяцев назад
Дмитрий Ши [71]
А что если никакого коллапса не было (где доказательства?),И дыра была таковой с начала времен. Тогда на приличном расстоянии от нее вполне себемогут существовать мелкие планетки-камешки  6 месяцев назад
комментировать
2

Прежде чем стать чёрной дырой, звезда проходит все обычные стадии жизни. 90% времени эволюции звезды приходится на стадию горения водорода. Когда водород заканчивается и начинается горения гелия, звезда увеличивается в объёме. И хотя она при этом остывает (излучение-то уходит с большей площади, которая растёт квадратично к радиусу), всё равно там тысячи градусов. Звезда превращается в красного гиганта.

К примеру, наше Солнце - всего лишь жёлтый карлик с эффективной температурой поверхности 5780 кельвин. Солнцу примерно 4,6 миллиарда лет. Примерно через столько же времени водород в ядре солнца исчерпается, зато начнётся реакция гелия с образованием углерода. И Солнце вырастет в 200 раз (до 0,93 астрономической единицы, то есть практически до земной орбиты) как минимум. И пускай температура красных гигантов "всего" 3-5 тысяч кельвин, этого будет достаточно, чтобы Меркурий и Венера, оказавшиеся внутри Солнца, испарились без остатка. Земля раскалится настолько, что жизнь на ней станет совершенно невозможна. Впрочем, нас, человечества то есть, там уже не будет - если мы сами себя не уничтожим, вода с нашей планеты испарится всего через 1 с небольшим миллиард лет, задолго до превращения Солнца в красного гиганта. Но это в лучшем случае. В худшем Солнце и Землю поглотит. Хотя, как мы уже знаем, о "лучше" и "хуже" рассуждать будет уже некому.

Вот так. Ближние к звезде, даже такой маленькой, планеты погибают ещё на этой стадии. Когда до чёрной дыры ещё очень-очень далеко. Если звезда массивная, может и всю систему поглотить.

Идём дальше. В дыру. Чёрную.

Гелий в ядре звезды выгорает, за ним углерод, кремний. Наконец в результате реакций нуклеосинтеза образуется железо. Которому для синтеза более тяжёлых элементов нужен значительный приток энергии извне. Звёздной печи ему, видите ли, мало. И в один прекрасный момент эта звезда превратится в сверхновую. Или даже гиперновую. Жахнет так, что планеты (если они ещё остались) раздерёт и спалит к чертям собачьим. Так как и сама звезда вращалась, и остатки её планетарной системы тоже крутились по орбитам, это вещество образует аккреционный диск.

Собственно, приехали. Если масса этой звезды превышала 30 масс нашего скромного Солнца, после взрыва сверхновой из неё получается чёрная дыра. Вокруг которой крутится, приближаясь к ней, ускоряясь, нагреваясь и радостно лупя в пространство теплом, светом и рентгеном, аккреционный диск из остатков вещества самой звезды и обломков того, что когда-то было её системой. Вероятность того, что планета переживёт не только превращение своей звезды в прожорливого красного гиганта, но и взрыв сверхновой, ничтожна.

Однако если рассматривать иные масштабы, в центре галактик находится сверхмассивная (что означает: от сотен тысяч до нескольких миллиардов масс Солнца!) чёрная дыра. И спиральная форма галактики по сути означает, что вся галактика является аккреционным диском этой чёрной дыры! И любая планета любой звезды в составе галактики помалу движется по орбите вокруг чёрной дыры. В составе собственной системы, само собой. То есть "планеты" этой самой сверхмассивной чёрной дыры - это принадлежащие галактике звёзды, вокруг которых кружат их планеты. Весьма условно говоря.

Грустный Роджер [249K]
Ну всё ж считать всю - всю! - Галактику аккреационным диском центральной чёрной дыры - это чересчур смело...
Диск аккреции отличается от прочего вещества тем, что он падает на центр притяжения быстро-быстро. Не просто где-то там вращается, на расстоянии в тысячи парсеков, а - вот прям тут. Из-за чего и разогревается. Температура вещества в дисках аккреции - это сотни тысяч и миллионы градусов. Так что таким диском можено считать только то, что находится в непосредственной близости от чёрной дыры, или нейтронной звезды, или аналогичного объекта, и что уже "вступило в реакцию", то есть стало интенсивно разогреваться из-за падения.
 более года назад
Gelneren [197K]
Дык весьма условно жеж. В масштабах сверхскоплений и каких-то немыслимых сроков - и то чересчур.  более года назад
Дмитрий Ши [71]
Любые "теории эволюции" - это лишь гипотезы, предположения. Ведь мы не могли увидеть другие стадии. И были ли они? И сколько по времени  6 месяцев назад
Gelneren [197K]
Гипотезы != фантазии. Знак читается "не равно", если кто не в курсе.
Кстати, почему у вас, Дмитрий Ши, сказано именно "теории эволюции", а не "теории" в целом? Полагаете, только эволюция - откровенная лажа, а к другим теориям можно относиться без этого вашего скепсиса?
 6 месяцев назад
комментировать
2

Может. Вопрос в том насколько долго. Если расстояние до чёрной дыры и скорость планеты позволяют иметь некую стабильную орбиту, то почему нет...? Единственная проблема в том что масса черной дыры постоянно растёт. Когда масса черной дыры увеличится настолько, что скорость планеты станет ниже первой космической для данной дыры на данном расстоянии, с этого момента орбита планеты перестанет быть круговой (вернее эллиптической), а превратится в спираль и начнётся процесс падения планеты в чёрную дыру.

1

Нет не может такого быть. Черная дыра это "звезда" гигантской массы и плотности. По законам гравитации эта "дура" притягивает к себе все, что оказывается в поле ее силы - и звезды, и их планеты, и более мелкий космический мусор. От этого масса и плотность черной дыры все время растут. И в один прекрасный момент они превысят критическую величину, что приведет ко взрыву черной дыры и появлению сверхновой звезды, а скорее всего - новой галактики.

Грустный Роджер [249K]
 Нет, неверно. Причём сразу несколько ошибок.
Во-первых, из того, что ЧД "притягивает к себе всё", вовсе не следует, что это всё в неё свалится. Вне своей границы ЧД - просто массивный объект. Мы вот тоже притягиваемся к сверхмассивной ЧД в центре нашей Галактикию - и чё?
Во-вторых, с ростом массы чёрной дыры её плотность снижается. Чем больше ЧД - тем меньше плотность. Для той же ЧД в центре Галактики её плотность даже меньше плотности воды.
В-третьих, взрыв ЧД из-за роста массы невозможен. Он теоретически (!) может произойти только из-за **снижения** их массы через механизм Хокинга, но для этого на ЧД не должно ничего падать...
 более года назад
Валя Котик [29.4K]
Зря с минусом. Про чёрные дыры пока нет доказательств. Поэтому "ошибки" только теория.
Хокинг весьма неоднозначный учёный. Его опыты и теории может придумать любой школьник. Поэтому брать выводы такого "учёного" за непререкаемую основу весьма сомнительно.
 9 месяцев назад
Грустный Роджер [249K]
Да-а? Вы вправду считаете, что "любой школьник" разбирается в теории физического вакуума на достаточном уровне, чтоб додуматься до теории испарения чёрных дыр?  9 месяцев назад
Валя Котик [29.4K]
Это все красивые слова и школьники способны придумывать и сочинять.
Чтобы получать бабло и известность можно выдумать теорию об физической квадроматерии и выдумать теорию перемещения чёрных дыр на границу новообразований сверхмассивных красных галактик.
Это давно придумали, когда придумали сказку "Голый король". Помните, Про нано одежды короля , которые все "видят"..
 9 месяцев назад
Грустный Роджер [249K]
Ну если "школьники могут" - придумайте тоже что-нибудь своё, такого же уровня. Слабо?  9 месяцев назад
все комментарии (еще 2)
комментировать
0

Могут. И эти планеты - звезды!

И обычные маленькие - могут. Но недолго:)

Планета - это то что вращается вокруг звезды. Обычные маленькие планеты упадут в . А большие - это уже звезды. Будь Юпитер немного больше - он стал бы звездой. Непонятно где проходит граница классификации. Плутон ли планета. Юпитер ли воссиял

Знаете ответ?
Есть интересный вопрос? Задайте его нашему сообществу, у нас наверняка найдется ответ!
Делитесь опытом и знаниями, зарабатывайте награды и репутацию, заводите новых интересных друзей!
Задавайте интересные вопросы, давайте качественные ответы и зарабатывайте деньги. Подробнее..
регистрация
OpenID