¿Es posible que algunos de los exoplanetas confirmados sean de hecho agujeros negros primordiales?

Recientemente, los astrónomos descubrieron un agujero negro que se encuentra a solo 1000 años luz de la Tierra, en un sistema estelar triple (HR 6819) que se puede ver a simple vista. Este descubrimiento ha aumentado la posibilidad de que haya muchos más agujeros negros escondidos en sistemas estelares cercanos.

Sin embargo, todavía no hemos detectado ningún agujero negro primordial con solo masa planetaria. ¿Qué pasa si algunos de los exoplanetas descubiertos son en realidad los hipotéticos agujeros negros primordiales?

Es muy poco probable que un exoplaneta detectado a través del método de tránsito sea un agujero negro debido a su tamaño extremadamente pequeño que no puede producir una atenuación detectable. Pero, ¿qué hay de los exoplanetas detectados a través del método de velocidad radial? Un agujero negro primordial con una masa de 5 Júpiter tendría el mismo efecto en el movimiento de la estrella anfitriona que un exoplaneta con una masa de 5 Júpiter.

Eso suena como pescar en el ruido. Hay suficientes planetas que tienen masa y radio medidos, para establecer una base firme de datos, de que los planetas restantes de solo masa no son agujeros negros primordiales.
Además: cualquier candidato a exoplaneta tiene como máximo unas pocas masas de Júpiter . El agujero negro, como se informa allí, tiene algunas masas solares y probablemente un remanente estelar. Así que no, es muy poco probable que los candidatos a exoplanetas sean agujeros negros. No hay ninguna indicación al respecto en absoluto.
Un exoplaneta detectado por tránsito NO es un agujero negro primordial.
Se aplica la navaja de Occam . Básicamente, estás encajando algo muy complejo en un espacio que es más fácil de llenar con algo simple. Dicho de otra manera, se necesita una razón convincente para afirmar que algo que es donde debería estar un pato en el estanque es en realidad un elefante rosa cuando no tenemos la certeza de que exista un elefante rosa.
Me pregunto si habría alguna firma medible de la lente gravitacional de un agujero negro primordial en tránsito. No he hecho los cálculos, pero la ausencia de tales firmas impondría una fuerte restricción a la existencia de cualquier población considerable de agujeros negros primordiales que orbiten estrellas.
Hola a todos. Lo siento por este spam. Creo que mi cuenta se ha visto comprometida y se han publicado bastantes publicaciones y comentarios en varios sitios de varoius SE cuando estaba dormido, en particular con 2 respuestas extrañas a esta pregunta. Mis disculpas por esto. He tomado las medidas de seguridad necesarias para garantizar que esto no vuelva a suceder. Disculpas en particular al profesor @RobJeffries y al usuario: antispinwards. De ninguna manera estoy calificado para responder a esta pregunta. - El verdadero Perro de Schroedinger.

Respuestas (1)

Lo primero que necesita para determinar si está buscando una cebra o un unicornio. Es decir, si hay una manada de caballos delante de ti, esperas ver todos los caballos. Tal vez haya una cebra descarriada allí. Improbable pero posible, pero no vas a encontrar un unicornio porque, hasta donde sabemos, los unicornios no existen.

Sabemos cómo se forman los planetas y esperamos encontrar principalmente planetas donde deberían estar los planetas, por lo que si existen agujeros negros primordiales, no sería imposible encontrar uno que orbite una estrella en una órbita cercana, pero sería una cebra en una manada de caballos.

Dicho esto, los agujeros negros primordiales, al menos aquellos con masa planetaria, son probablemente unicornios. La gente los ha buscado sin éxito y algunas estimaciones han puesto un límite de tamaño por debajo de la masa de un planeta. ¿Eso prueba que no existen? Bueno, no, pero probablemente no existan, no en una masa cercana a la del planeta de todos modos. Han recibido algo de atención porque un agujero negro de masa planetaria es una buena idea, pero buena idea o no, probablemente no sean reales. Los agujeros negros cuánticos pueden formarse por dimensiones adicionales y la gravedad se vuelve más fuerte a distancias muy cortas, pero el CERN no ha encontrado ninguna evidencia de eso, por lo que sigue siendo una explicación matemática ordenada sin una pizca de evidencia.

Solo podemos detectar exoplanetas razonablemente cerca de su estrella, ya sea por tránsito o oscilación. Un agujero negro primordial capturado probablemente tendría una órbita más distante, como se cree que tiene el planeta 9. Una órbita cercana que pudiera detectarse y pasar como un planeta sería inusual. Si se formó dentro del protosistema solar, probablemente acumularía materia a su alrededor y se convertiría en parte de un gran planeta o de la estrella central, por lo que sería necesario capturarlo más tarde, después de que el sistema se despejara y eso es más difícil de hacer. Las capturas gravitatorias tan cercanas a una estrella son raras.

Un agujero negro primordial, con la masa de un planeta, sería pequeño, por lo que, como notó, la detección por el método de tránsito sería poco probable. Un agujero negro con la masa de la Tierra sería del tamaño de una pelota de golf. Un agujero negro de la masa de Júpiter tendría unos 10 pies de ancho. Incluso cuando se tiene en cuenta que el halo de luz observado es aproximadamente 2,6 veces el tamaño del horizonte de eventos y más allá de eso, la mayoría de las lentes son solo otras 5 a 10 veces el tamaño de eso, todavía está viendo un tamaño muy objeto pequeño con solo un pie a quizás unos cientos de pies de tránsito. Probablemente sea demasiado pequeño para crear el tipo de sombreado necesario para reconocer un planeta. Necesitarías masa estelar para comenzar a detectar un tránsito y eso sería detectable de otras maneras.

Un agujero negro de masa planetaria teórica podría crear un bamboleo y podría detectarse mediante el método de bamboleo, si estuviera lo suficientemente cerca de la estrella como para detectar, cronometrar y confirmar algunos bamboleos y confirmar el objeto de masa planetaria, pero por las razones anteriores, no No espero que exista ese tipo de agujero negro y, si lo hicieran, capturar uno tan cerca de una estrella sería algo inesperado. Las probabilidades se acercan a las probabilidades de dibujar una escalera de color. No es imposible, pero es muy poco probable, y los próximos telescopios deberían proporcionar una mejor comprensión de esto. Tal vez nos esperen algunas sorpresas cuando la próxima ronda de telescopios comience a obtener imágenes, pero supongo que los agujeros negros con masa planetaria no serán una de ellas.

1) Las búsquedas de MACHO (prácticamente) descartan que los halos de materia oscura consisten puramente en agujeros negros primordiales, pero normalmente solo limitan su existencia a aproximadamente el 10% de la masa del halo, para la Vía Láctea que es aproximadamente igual a la masa de estrellas en el halo. 2) El método principal utilizado para buscar y restringir la existencia de MACHO, microlente, aparentemente contradice su afirmación de que no habría efecto de tránsito en la curva de luz. (¿O la proximidad de la lente a la fuente conduce a un efecto muy disminuido?)
La microlente es diferente al sombreado de tránsito, al menos según mi entendimiento limitado. Creo que la microlente solo funciona si el objeto que dobla la luz está mucho más cerca que la estrella detrás de él, por lo que el efecto es más notable. Los tránsitos son lo opuesto donde ambos objetos están efectivamente a la misma distancia.