¿Qué tamaño de agujero negro es el más seguro?

Los agujeros negros de masa estelar son obviamente peligrosos. Su enorme campo gravitatorio y sus fuerzas de marea amenazan a cualquier planeta o sistema estelar que se acerque demasiado a ellos.

Los agujeros negros microscópicos también son peligrosos, pero no por la gravedad. Emiten enormes cantidades de radiación halcones antes de evaporarse por completo.

¿Existe un tamaño óptimo de agujero negro que sea "más seguro"? ¿Uno en el que hay una dosis no letal de radiación, pero las fuerzas de las mareas no te destrozarán?

¿Cuál sería el tamaño "más seguro" para un agujero negro en la superficie de la Tierra (o al menos, uno que nos mate más lentamente)?

¿Cuál sería el tamaño más seguro si estuviera orbitando la Tierra (o viceversa)? ¿Qué tal el tamaño de uno que simplemente pasa a través del sistema solar?

Un agujero negro de masa estelar es más seguro que una estrella de la misma masa. Hay menos radiación de la que preocuparse (a menos que tenga un disco de acreción denso) y no hay riesgo de una nova o supernova. Su efecto gravitacional es exactamente el mismo que el de la estrella, a menos que te acerques lo suficiente como para estar dentro de ella si fuera una estrella, momento en el que ya estarías muerto. Obviamente nos mataría si estuviera en la superficie de la Tierra, pero también lo haría una estrella.
Los agujeros negros más grandes son en realidad más seguros que los más pequeños, ya que el gradiente de gravitación es más pequeño.
Recuerde que según la mayoría de las definiciones de agujero negro, todo nuestro universo es uno. Y es moderadamente seguro para vivir, al menos desde mi punto de vista. en.wikipedia.org/wiki/Black_hole_cosmology

Respuestas (1)

Lo que hay que tener en cuenta sobre la radiación de Hawking es que, para la mayoría de los agujeros negros, no es muy potente. La potencia escala inversamente con el cuadrado de la masa del agujero negro:

PAG = C 6 15360 π GRAMO METRO 2
El resultado de esto es que un agujero negro de 10 6 kg sería solo una millonésima parte de la luminosidad del Sol o, según Wolfram Alpha , comparable en potencia a un huracán. Este agujero negro viviría durante 1,4 minutos; si elige un agujero negro que sería estable en escalas de tiempo geológicas, digamos, un millón de años, entonces la emisión sería incluso menos intensa.

Como regla general, si su agujero negro es estable en escalas de tiempo humanas, no producirá cantidades peligrosas de radiación de Hawking, y un agujero negro solo es peligroso en los últimos momentos de su vida . Tendrías que llegar a masas extremadamente pequeñas para que sea problemático. El límite inferior, entonces, no está limitado por la radiación de Hawking, sino por el tiempo que tiene que vivir el agujero negro. Por ejemplo, si queremos que un agujero negro viva 1000 años, entonces su masa será 7 × 10 8 kg , y produciría alrededor de 2 × 10 12 L . En el espacio exterior, sería prácticamente indetectable, ya sea por su radiación o por sus efectos gravitatorios.

Ahora, las fuerzas de marea de un agujero negro de masa METRO A una distancia R no son diferentes a las fuerzas de marea de cualquier otro cuerpo de masa METRO A una distancia R . Solo decimos que los agujeros negros tienen fuertes fuerzas de marea porque son muy compactos y, por lo tanto, puedes acercarte bastante mientras permaneces fuera de ellos. En otras palabras, las fuerzas de marea a 10 km del centro de un agujero negro no son más fuertes que las fuerzas de marea a 10 km de cualquier otro objeto de la misma masa menor de 10 km.

De lo anterior, podemos imaginar que un agujero negro en la superficie de la Tierra que sobreviva alrededor de 1000 años puede caer en el rango de masa de 10 9 kg (por debajo del cual se evaporará) y 10 14 kg (por encima del cual el agujero negro comienza a tener una atracción gravitatoria significativa en comparación con la de la Tierra a unos pocos cientos de metros de él. Fuera de unos pocos kilómetros, las fuerzas de marea no son más fuertes que las de la Luna. Para ese agujero negro de 10 9 kg, podríamos llegar a 1000 pies antes de que las fuerzas de las mareas se vuelvan tan fuertes.

Un agujero negro dentro del Sistema Solar puede tener una masa comparable a la de, por ejemplo, una luna masiva antes de que comience a tener un impacto gravitacional o de marea, dependiendo de dónde se encuentre. Si no está más cerca que la nube de Oort, podría tener una masa planetaria y aún así no representar una amenaza en términos de interrupción gravitacional; si está más cerca que eso, tal vez ser comparable a una luna de gran masa podría generar problemas.

Esta es una gran respuesta, muchas gracias. Nunca lo pensé de esta manera. Dado que la notación científica es muy difícil de comprender para mí, encontré algo con lo que comparar: el Monte Everest probablemente tenga una masa de 10^14 kg. Pero también, dado que me enseñaste que la radiación de Hawking solo es peligrosa cuando el agujero negro muere, esto me da la idea de que se podría crear un agujero negro pequeño pero eterno, mediante el mantenimiento adecuado de alimentarlo con masa exactamente a la velocidad correcta.
@cowlinator con un agujero negro del tamaño correcto, podría mantenerlo expuesto al espacio y hacer que su masa fluctúe muy poco debido a la temperatura ambiente y la densidad de partículas. Al menos durante una buena parte del tiempo cósmico.