Розміри чорної діри


17

Наскільки великою може стати чорна діра і наскільки маленькою може стати чорна діра? (Мінімальні та максимальні розміри чорної діри)

Відповіді:


17

Первідні чорні діри (гіпотетично; експериментальних доказів ще немає) будь-яких невеликих розмірів вище маси Планка. Зоряні чорні діри , однак, не можуть мати масу нижче межі TOV (від 1,5 до 3 сонячних мас)

Здається, існує верхня межа 1 з 50 мільярдів сонячних мас. Однак я підозрюю 2, що це враховує формаційні обмеження (тобто обмеження, що виникають при формуванні такої БГ); і не забороняє такої чорної діри існувати. Адже метрика Шварцшильда, безумовно, не встановлює обмежень на розмір чорної діри.

Зауважте, що говорити про обмежувальні розміри чорної діри дещо безглуздо, оскільки розміри змінюються в різних системах відліку. Набагато простіше говорити про масу чорної діри; радіус може бути обчислений у різних кадрах з цієї інформації.

1. Natarajan, P. and Treister, E. (2009), Чи існує верхня межа чорних дір? Щомісячні повідомлення Королівського астрономічного товариства, 393: 838–845. doi: 10.1111 / j.1365-2966.2008.13864.x

2. але ще не може підтвердити; Мені доведеться докладніше прочитати папір


Первісні чорні діри "можна знайти"? Це заплутаний спосіб висловити це твердження, оскільки це говорить про те, що вони існують. І для цього немає ніяких доказів.
Стен Ліу

@stan виправлено, спасибі Хоча в iirc є багато теоретичних доказів, які свідчать про те, що наш Всесвіт повинен мати їх.
Manishearth

2

теоретично не повинно бути максимального розміру / маси чорної діри, або, можна сказати, максимальна маса була б, якби вона містила всю масу у Всесвіті;

хоча мінімальний розмір чорної діри був би довжиною Планка, мінімальна маса стійкої чорної діри - 3 маси сонця;

чорна діра з масою менше 3 сонячних мас випарується, перетворюючись на радіацію (енергію); чим вона менша, тим швидше випаровується; якщо він досить малий, він моментально перетвориться на спалах жорсткого випромінювання;

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

якщо ви знаєте масу чорної діри, ви можете обчислити її радіус, і якщо ви знаєте її радіус, ви можете обчислити її масу; зауважте, що цікавим у цьому рівнянні є те, що він показує зоряну масу чорної діри, що має високу щільність, тоді як надмасивна чорна діра, що має щільність, яка зменшується в міру збільшення чорної діри в масі;

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

щоб ви могли перетворити все, що завгодно, наприклад, ваш олівець, у чорну діру, якщо хочете, і зможете стиснути його до потрібного розміру, щоб він став чорною дірою; це просто те, що воно одразу б перетворило себе (випарувалося) повністю у спалах жорсткого випромінювання, бо олівець менший, ніж стабільна маса чорної діри (3 сонячні маси);

ось чому експеримент CERN ніколи не міг створити чорну діру, щоб проковтнути Землю - субатомна чорна діра, навіть одна з масою всієї Землі, або Сонця, випарувалася б, перш ніж проковтнути щось; у нашій Сонячній системі недостатньо маси для створення стійкої (3 сонячної маси) чорної діри;


2
Перша частина відверта неправильно. Всі (неекстремальні) чорні діри випромінюють, і в цьому плані немає абсолютно нічого якісного.
Стен Ліу

1
Хоча це правда, що 3 сонячних маси - це приблизно чорна діра мінімального розміру, яка, як ми очікуємо, утвориться в самому центрі вибуху зірки або від нейтронної зірки, немає жодної причини, чому менша чорна діра не була б стабільною. Проблема полягає в тому, щоб зробити її.
користувачLTK

0

Для визначення розміру чорної діри спочатку потрібно визначити її радіус Шварцшильда за цією формулою Rs = (2MG) / (c ^ 2). Для визначення його фотосфери використовують формулу 3Rs / 2 і тягнеться до поверхні її Rs, для визначення її накопичувального диска (PNR для речовини) вона становить 5,5Rs і вимірюється від поверхні її порогу Rs.


2
Ласкаво просимо в астрономію. Ця відповідь не в повній мірі відповідає на питання, яке мало визначити найбільші та найменші можливі чорні діри.
Джеймс К

Найбільший можливий у відомому Всесвіті слід легко визначити.
JMC

Найбільший можливий у відомому Всесвіті слід легко визначити. Все, що потрібно знати, - це загальна маса у Всесвіті. І це не було б визначним протягом 30 мільярдів років, коли витрачається процес матерія / енергія. Однак ми могли оцінити. Найменший не підтримуючий радіус Шарцшильда був би таким же малим, як атом водню. Відповідь на обидва, ймовірно, особливість Великого вибуху.
JMC

1
Найбільша можлива БГ - це не питання про те, скільки речовини є у Всесвіті, а питання про процеси, які призводять до її створення. Як відповідає Менішерт, мабуть, існує максимальний розмір, частково тому, що вони обмежені Еддінгтоном. І хоча в принципі ви можете мати БХ розміром з атома Н, явного механізму створити такий не існує, і навіть якби вам це вдалося, воно, ймовірно, випарувалося б одразу через випромінювання Хокінга.
пела
Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.