¿Cómo se vería un agujero negro binario desde la superficie de un planeta que orbita ese sistema?

Si es posible, ¿cómo sería la zona de Ricitos de Oro (de hecho, es posible que un sistema de este tipo contenga vida) alrededor de un agujero negro binario? ¿Podría tener planetas orbitándolo?

EDICIÓN 1: Oh, bueno, sin estrella no hay vida. Entonces, ¿cómo se vería si hubiera una estrella que orbitara el sistema binario de agujeros negros? ¿Habría una zona de Ricitos de Oro? seria estable? Tomando nota de que el planeta seguirá orbitando el agujero negro binario y no orbitando el sol.

Dos preguntas: una, ¿los agujeros negros son naturales o artificiales? Aunque podría existir un agujero negro igual en masa al Sol, todos los agujeros negros de masa estelar observados tienen al menos 5 o 10 masas solares, ya que tienden a formarse a partir del colapso de estrellas masivas. Dos, ¿cómo es la geometría del sistema? ¿Una estrella de secuencia principal en órbita binaria con un agujero negro y el planeta en órbita circumbinaria alrededor de ambos? ¿O el planeta está en órbita alrededor de la estrella y ese sistema está en órbita alrededor del agujero negro?
@ 2012rcampion Supongo que tendrían que ser naturales, ya que no vería ningún sentido para crear artificialmente un sistema binario de agujeros negros. En cuanto a las órbitas, son 2 agujeros negros orbitando entre sí como 2 estrellas, luego 1 estrella estaría orbitando los 2 agujeros negros, y luego el planeta orbitando los 2 agujeros negros también. ¿Es posible que el planeta orbite establemente lo suficientemente cerca de la estrella?

Respuestas (7)

Bueno, estoy bastante seguro de que no hay una zona de 'Ricitos de oro' alrededor de un agujero negro. Esa zona es donde hay suficiente radiación solar para calentar la superficie a una temperatura de soporte vital (pero tampoco demasiado caliente).

Un agujero negro no emite radiación solar. de hecho, absorbe luz (de ahí la nomenclatura de 'agujero negro'). Lo que libera es (teóricamente) radiación de Hawking. Ahora, supongo que siempre es posible que de alguna manera algo haya evolucionado para vivir de esta radiación, pero parece poco probable. .

¿Cómo se vería? probablemente dos agujeros negros más grandes en el cielo (siempre de noche) posiblemente cada uno con una corona que bordea el horizonte de eventos. Un sol negativo. Sin embargo, los agujeros negros son significativamente más pequeños que una estrella y pueden no ser mucho más que un par de pequeños anillos de luz. con suficiente atmósfera es posible que ni siquiera puedas verlos.

EDT (agregando mi comentario desde abajo) aún para estar en la zona Goldilocks, el planeta tendría que orbitar alrededor del sol, el sol podría estar en algún tipo de baile con los dos agujeros negros, pero la vista aún sería la misma cuando ellos están en el lado nocturno del planeta. Con el sol cerca, podrían verse un poco mejor con una corona más brillante

Además, esta pregunta podría ayudar con una idea de los problemas de orbitar múltiples estrellas. ¿Puede un planeta tener una órbita en forma de 8 alrededor de dos estrellas separadas?

Muy bien, entonces, ¿tal vez debería cambiar un poco mi pregunta para que pueda haber una zona Goldilocks? Supongamos ahora que dentro de ese sistema binario de agujeros negros, también hay una estrella, orbitando los 2 agujeros negros como un planeta, ¿cómo se bloquearía entonces como, desde otro planeta, orbitando los 2 agujeros negros de manera estable, no el sol?
@grimmsdottir aún para estar en la zona de Ricitos de Oro, el planeta tendría que orbitar alrededor del sol, el sol podría estar en una especie de baile con los dos agujeros negros, pero la vista seguiría siendo la misma cuando están en el lado nocturno de el planeta. Con el sol cerca, podrían verse un poco mejor con una corona más brillante
El agujero negro no "chupa la luz". Su gravedad absorbe la materia que lo rodea, y se llama negro porque la velocidad de escape es más rápida que la velocidad de la luz, por lo que ninguna luz de su superficie puede escapar de su gravedad, pero a medida que la materia se aplasta, el agujero negro emite luz desde el área exterior (muy por encima de la superficie, donde la velocidad de escape es solo la velocidad de la luz).
Los discos de acreción que rodean a los agujeros negros en realidad arrojan bastante radiación, más que suficiente para calentar un planeta cercano. Por supuesto, su radiación alcanza su punto máximo en la banda de rayos X, lo que probablemente mataría todo en dicho planeta cercano.
Más cocina de rayos X...
En rangos planetarios normales, los agujeros negros son invisibles ya que su tamaño angular es demasiado pequeño para verlos. Todo lo que verá es el disco de acreción.
Me pregunto si podría tener un planeta bloqueado por mareas en el agujero negro, en cuyo caso el lado opuesto al disco de acreción podría no ser inmediatamente letal.
¿No deberían los agujeros negros binarios orbitar entre sí a un porcentaje significativo de la velocidad de la luz?

Estos agujeros negros van a emitir radiación de Hawking . No mucho, pero un poco. La potencia emitida por un agujero negro con masa METRO es

PAG = ℏ C 6 15360 π GRAMO 2 METRO 2
Cada agujero negro emitirá esa cantidad de energía, por lo que, sin tener en cuenta el hecho de que pueden eclipsarse entre sí (desde la vista del planeta) de vez en cuando, la luminosidad del sistema debería ser el doble de ese valor. Digamos que cada agujero negro tiene la masa de un Sol. Entonces encontramos que la potencia total emitida es PAG = 1.8 × 10 − 28  W ≈ 4.7 × 10 − 55 L ⊙ . Sin otra fuente de luz, simplemente no habrá una zona habitable.

Si tiene una estrella en el sistema, entonces puede tener una zona habitable, pero se debe únicamente a la estrella. En este caso, hay varios problemas que tenemos que considerar:

  • Ahora tenemos tres cuerpos masivos en el sistema (cuatro si cuentas el planeta). Es probable que esto sea inestable, a menos que los dos agujeros negros estén en una órbita estrecha y sean efectivamente un objeto.
  • Si la estrella está cerca de los agujeros negros, los objetos compactos pueden acumular gas, lo que da como resultado un disco de acreción. Este disco será una fuente de radiación de alta energía, un problema para la vida.
  • Si el planeta orbita alrededor de los agujeros negros y no de la estrella, es casi seguro que estará fuera de la zona habitable de la estrella.
Tenga en cuenta que el agujero negro en realidad está absorbiendo energía del CMB , es tan frío: ¡alrededor de 330 W!
@2012rcampion ¡Maldita sea, eres el tipo que siempre acierta en los detalles! :-) Sí, lo había considerado. Sin embargo, no debería afectar la zona, o la falta de ella, ¿verdad?
Correcto, la 'zona de Ricitos de Oro' todavía no existe: en cualquier lugar fuera del agujero negro (r=2e-8 AU) el planeta recibe más energía del espacio que del agujero negro, no lo suficiente para sustentar la vida (como la conocemos) .

¿Habría una zona de Ricitos de Oro?

Probablemente alrededor de la estrella, pero no en el camino de los agujeros negros.

seria estable?

No, no creo que lo haría.

Los agujeros negros son masivos (léase: pesados ), al igual que las estrellas. Todos los objetos masivos producen gravedad y se ven afectados por la gravedad. Los tres interactuarían en un desorden bastante caótico, al igual que todos los planetas en órbita alrededor de ellos.

Lo que estás describiendo entrará en la categoría de problemas de n cuerpos . Las matemáticas son un poco pesadas (juego de palabras), pero el quid de la cuestión es que las soluciones estables son pocas y distantes entre sí. Su estrella puede estar actualmente orbitando el agujero negro, ¡no será por mucho tiempo!

Una posibilidad para una órbita estable sería tener la estrella en órbita alrededor del agujero negro binario y el planeta en órbita alrededor de la estrella. Hay bastantes sistemas estables de binarios orbitando entre sí que funcionan de esta manera, como este: en.wikipedia.org/wiki/Nu_Scorpii

Como podría ser posible?

Obviamente los agujeros negros no pueden ser la fuente de luz del planeta, por lo que necesitamos cuatro cuerpos: Los dos agujeros negros, una estrella y un planeta. Además, la estrella debe estar (al menos aproximadamente) a una distancia constante de la estrella si se supone que sustenta la vida.

Ahora, ¿cómo pudo suceder eso? Pues bien, el sistema de dos agujeros negros orbitando entre sí tendrá cinco puntos de Lagrange, de los cuales dos son estables, L4 y L5. Ambos se sientan a la misma distancia de ambos agujeros negros, en lados opuestos. Si los agujeros negros son lo suficientemente más masivos que la estrella (y, por supuesto, también el planeta), la configuración en la que la estrella se encuentra en L4 y el planeta en L5 es estable. Si bien técnicamente, el planeta no orbitaría ambos agujeros negros (los puntos solo son estables si un agujero negro es al menos 25 veces más masivo que el otro, por lo tanto, efectivamente, todo gira alrededor de ese agujero negro).

Visto desde el planeta, los agujeros negros estarían a 60 grados uno del otro, y el sol estaría en el medio entre los agujeros negros, a aproximadamente 1,7 veces la distancia (más exactamente, 3 veces la distancia).

Supongamos una estrella similar al sol y una distancia planeta‒estrella de 1 AU (que es, por definición, la distancia media entre la tierra y el sol). Entonces cualquier otra distancia entre esos cuerpos es 0.58 UA.

¿Cómo se vería esto desde el planeta?

Suponiendo un día de 24 horas como la Tierra, los agujeros negros saldrían/se ocultarían dos horas antes/después de la puesta del sol, así que creo que es tiempo más que suficiente para verlos sin quedar completamente ocultos por la luz de la estrella. Suponiendo que los agujeros negros no estén activos (es decir, que no caiga nada dentro de ellos), el único efecto debería ser una lente gravitatoria. Puedes hacerte una idea de cómo se ve la lente gravitacional de un agujero negro aquí.

Si los agujeros negros son lo suficientemente grandes, la lente probablemente también podría generar imágenes secundarias del sol, cerca de la posición del agujero negro en el cielo.

Tenga en cuenta que los agujeros negros deben tener una relación de masa superior a 25 para que L4 y L5 sean estables.
@2012rcampion: Gracias, no lo sabía. Actualizaré la respuesta en consecuencia.

Un agujero negro actuaría gravitacionalmente hacia una masa en órbita de la misma manera que lo haría una estrella normal. Dependiendo de la formación binaria, son posibles órbitas casi estables alrededor de un sistema binario, incluso si uno de los principales centros de influencia gravitatoria en el sistema es un agujero negro. El planeta tendría que ser un sobreviviente de la estrella súper grande original (y la subsiguiente explosión hiperviolenta) o un mundo extraviado capturado. Todo el calor tendría que provenir del compañero estelar vivo, por lo que los cálculos de Ricitos de Oro tendrían que hacerse en referencia a eso. Su especificación actual es demasiado vaga para mí como para ser de más ayuda.

Esto es descaradamente robado de Larry Niven , no tomo crédito.

El libro trata sobre un "mundo" ficticio que es principalmente un toroide atmosférico en un anillo alrededor de una estrella de neutrones (piense en una dona). Así que no hay gravedad: la vida ha evolucionado en caída libre.

La razón por la que ofrezco esto es que podría tener este "mundo" mucho más cerca del agujero negro que un planeta tradicional y que sea estable: no hay terremotos en el cielo y las fuerzas de las mareas no lo destrozarán. Eso podría estar lo suficientemente cerca como para que la radiación de Hawking (¿filtrada por un análogo de la capa de ozono superpotente?) Sostenga la vida. Es posible que no obtenga mucha luz, pero obtendrá radiación/calor, por lo que debería haber alguna forma de hacer que funcione.

No estoy seguro de cómo aparecerían los agujeros negros, pero si tuviera que adivinar, elegiría algún tipo de distorsión en el cielo con dos puntos de luz brillante donde la radiación es más fuerte.

La radiación de Hawking de un agujero negro de tamaño decente es en realidad más fría que el fondo cósmico de microondas, por lo que probablemente no tengas que preocuparte por eso.
Interesante. En ese caso, para mantener la vida, ¿necesitaría una fuente externa de material canalizado, que formaría un disco de acreción que da luz?
Sí, un disco de acreción generará una cantidad significativa de radiación a medida que la materia se comprime al caer en el agujero negro. ¿Quizás tienes un BH y una estrella compañera alimentando el disco de acreción?
La cuestión es que si tienes una estrella, ¿realmente necesitas el disco de acreción para la luz? A menos que sea una enana marrón o algo así, normalmente sería demasiado tenue.
El anillo de humo está iluminado por una estrella separada y tiene una estrella de neutrones en el centro. No hay agujeros negros involucrados.
Ha pasado mucho tiempo desde que leí los libros, tendré que volver a leerlos. Pensé que recordaba que estaba iluminado por Voy (o al menos recuerdo las referencias de los personajes sobre no poder mirar directamente a Voy porque es demasiado brillante).

Si bien la estabilidad sería un GRAN problema, en teoría podría tener una zona habitable alrededor de un agujero negro o un agujero negro binario.

Como muestra HDE 226868, el agujero negro no proporcionará energía significativa. Sin embargo, podría obtener energía de un disco de acreción. SI el flujo de materia en el disco es lo suficientemente estable, podría tener una zona habitable (aunque estaría mucho más cerca de lo que estamos). Sin embargo, una fuente estable de entrada es bastante problemática.

¿Cómo se vería un agujero negro binario desde la superficie de un planeta que orbita ese sistema?
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