È possibile che alcune stelle siano già buchi neri eppure vediamo la luce emessa prima di diventare un buco nero?

Per le stelle vediamo che stanno bruciando carburante a un ritmo veloce, che sono molto brillanti (o qualsiasi stella per quella materia sufficientemente lontana da noi) potrebbe essere che sono già buchi neri (quelli sufficientemente grandi) e siamo solo vedere la luce emessa durante la sua fase principale? Quindi, se è così, è sicuro dire che la maggior parte delle stelle sono già morte che vediamo?

Modifica: apprezzo tutte le risposte. Questa è stata una lettura affascinante. Odio anche dover selezionare una "risposta" quando ho raccolto qualcosa da tutti loro.

Dipende da cosa intendi per "vedere". Suppongo che intendi a occhio nudo. Facciamo alcuni calcoli approssimativi per stimare le probabilità.

La stella singola più lontana visibile ad occhio nudo è Deneb , distanza stimata intorno ai 1550 anni luce. La maggior parte delle stelle visibili ad occhio nudo sono molto più vicine. Poiché anche il tipo di stella che forma un buco nero vive alcuni milioni di anni, ci aspetteremmo che forse una stella sufficientemente grande su mille abbia formato un buco nero durante il tempo in cui la loro luce stava arrivando verso di noi.

Ci sono circa 5000 stelle visibili ad occhio nudo in buone condizioni, ma solo un centinaio di persone abbastanza grandi da formare buchi neri. Quindi su quella base, le probabilità sono che ci sia al massimo una di queste stelle, e probabilmente nessuna.

Per stimarlo in un altro modo, considera che in media esiste una supernova in una galassia per secolo . Confrontando la distanza con la stella visibile più lontana con il diametro della galassia, stima che possiamo vedere al massimo 1 / 2500th della Via Lattea, quindi dovremmo aspettarci che una sola stella visibile diventi supernova ogni 250.000 anni. Dividendo ciò per la distanza in anni luce dalle stelle visibili più lontane, abbiamo solo una possibilità su cento che una qualsiasi delle stelle visibili sia diventata supernova durante il tempo in cui la loro luce era sulla strada per noi.

Un avvertimento è che ho ottenuto queste cifre da fonti disparate, sulla base delle ricerche di Google. Tuttavia, sembra chiaro che le probabilità non sono buone. Speriamo che uno degli esperti possa fornire dati migliori.

No, penso che la maggior parte delle stelle abbastanza grandi da formare buchi neri, abbiano bisogno di qualche milione di anni per farlo dalla nascita alla morte. Dal momento che possiamo vedere solo le stelle nella Via Lattea fino a poche decine di migliaia di anni luce di distanza, solo circa l'1% di loro dovrebbe essere crollato in un buco nero da quando hanno emesso la luce che ora vediamo qui.

Ma molte dello stesso tipo di stelle giganti osservate nella galassia di Andromeda, a 2+ milioni di anni luce di distanza, avrebbero potuto trasformarsi in buchi neri "oggi". Perché il loro tempo di viaggio leggero è paragonabile alla loro vita. Se uno potesse osservare queste giovani stelle giganti a più di 0,1 miliardi di anni luce di distanza, si potrebbe tranquillamente dire che TUTTI si sono trasformati in buchi neri ora che la luce della loro vita stellare passata ci raggiunge.

È sicuro dire che oggi un numero decente di stelle che vediamo sono morte. Lo spazio è infinito, quindi è un presupposto sicuro che ci sono stelle a oltre un miliardo di anni luce che non vivevano per un miliardo di anni. Pertanto saranno morti prima che la loro luce raggiungesse la Terra. Inoltre, maggiore è la massa della stella, più velocemente brucia il suo combustibile, quindi le stelle che diventeranno buchi neri hanno meno probabilità di essere ancora vive. Non ho esempi specifici di stelle che potrebbero diventare buchi neri in "futuro", ma è estremamente probabile. Ho messo il futuro tra virgolette perché è successo 500 milioni di anni fa, ma la stella è a 501 milioni di anni luce di distanza, quindi il fatto che sta collassando in un buco nero non ci raggiungerà per un altro milione di anni. È difficile da spiegare concettualmente.

Ad esempio: la stella A dista 400 milioni di anni luce. Ciò significa che ci vogliono 400 milioni di anni perché la luce arrivi qui. Stiamo vedendo la stella com'era 400 milioni di anni fa. Se Star A si "formasse" ufficialmente (ha iniziato la fusione nel suo nucleo) 350 milioni di anni fa e collassasse in un buco nero 10 milioni di anni fa non avremmo ancora visto la luce della stella in primo luogo, ma sarebbe già un nero buco. In 50 milioni di anni avremmo visto la stella iniziare a formarsi e in 390 milioni di anni avremmo visto la stella crollare in un buco nero.

https://xkcd.com/1342/ e http://www.explainxkcd.com/wiki/index.php/1342:_Ancient_Stars

https://xkcd.com/1440/ e http://www.explainxkcd.com/wiki/index.php/1440:_Geese

potrebbe essere che siano già buchi neri (quelli sufficientemente grandi) e stiamo solo vedendo la luce emessa durante la sua fase principale?

Per alcune stelle, sì, potrebbe essere. Ci sono alcune stelle che possiamo osservare individualmente e che crediamo possano andare più o meno in supernova in qualsiasi momento. Betelgeuse è probabilmente l'esempio più famoso. Sono trascorsi 640 anni luce, potrebbe passare in qualsiasi momento la supernova di tipo II (prevista entro i prossimi milioni di anni, ma potrebbe avvenire in modo plausibile entro i prossimi 640 anni quando la osserviamo, in modo che sia già avvenuta). Potrebbe diventare un buco nero quando lo fa (anche se una semplice stella di neutroni è anche sulle carte, credo, e probabilmente più probabilmente).

Inoltre, quando osserviamo una galassia lontana, è certo (per quanto riguarda le nostre teorie) che alcune delle stelle che contribuiscono alla luce di quella galassia sono diventate da allora buchi neri. Tuttavia, poiché non stiamo risolvendo le singole stelle in quelle galassie anche con i nostri migliori telescopi, potresti avere una discussione se stiamo "vedendo" le stelle o no.

è sicuro dire che la maggior parte delle stelle sono già morte che vediamo?

Stelle nella nostra galassia, la Via Lattea, no. È lungo solo circa 100.000 anni luce, contiene 100 miliardi - 1 trilione di stelle, di cui possiamo "vedere" individualmente solo una piccola parte. La maggior parte di questi sono molto vicini, i più lontani intorno ai 1500 anni luce, e la maggior parte di questi non sono affatto candidati alla supernova, per non parlare dei candidati al buco nero. Anche tenendo conto dei nostri migliori telescopi, risolviamo individualmente solo una piccola percentuale di stelle.

La galassia probabilmente sperimenta all'incirca una supernova ogni 50-100 anni. Quindi, anche se tutte quelle fossero stelle visibili (cosa che non sono: anche delle stelle più grandi della galassia solo una piccola parte può essere vista ad occhio nudo), e tutte le supernovae causerebbero buchi neri (che non t), quindi al massimo 15-30 stelle a occhio nudo potrebbero già essere buchi neri e solo fino a 1000-2000 stelle totali in tutta la galassia, indipendentemente dalla visibilità, sono nella durata tra la supernova in movimento e la terra che entra nel futuro cono di luce di quella supernova. Questo limite superiore estremamente libero non è affatto "la maggior parte delle stelle che vediamo", e in effetti è probabile che nessuna delle stelle che vedi quando guardi il cielo notturno sia già buchi neri. Potrebbe anche essere che nessuno di loro lo sarà mai.

È anche improbabile che qualsiasi stella che osservi ad occhio nudo sia morta, poiché le loro vite sono dell'ordine di 10 milioni di anni (per il più grande) a miliardi di anni e le loro distanze dalla terra sono 1500 anni luce o meno. Ma ci sono alcune stelle, come Betelgeuse, che sappiamo essere vicine alla fine della loro vita e che quindi potrebbero essere "già morte" in questo senso.

Usando i telescopi possiamo vedere alcune singole stelle nelle galassie vicine, o almeno osservarle indirettamente poiché stanno illuminando le nebulose che vediamo, fino a poche decine di milioni di anni luce di distanza (queste tendono ad essere supergiganti blu, penso ). Di questi, quelli che stanno per trasformarsi in un buco nero potrebbero avere vite inferiori o uguali alla loro distanza da noi. Non è necessariamente il caso che tutti o quasi tutti diventino buchi neri, non sono sicuro di cosa sia tipico dei tipi di stelle in questione, ma per quelle stelle si può dire che molti o la maggior parte sono già buchi neri. Le stelle distanti risolte individualmente sono tutte morte in un modo o nell'altro.

Se ci consenti di "vedere" ogni stella in una galassia molto lontana, anche se non possiamo risolverne nessuna individualmente prima che supernova, i numeri cambiano di nuovo, ma il mio istinto è che non è il caso che "la maggior parte" dell'universo osservabile è già crollato in buchi neri. Ma le stelle potrebbero anche essere morte anche se non sono buchi neri. Siamo in grado di vedere galassie a oltre 10 miliardi di anni luce di distanza, ovvero circa l'intera vita di una stella come il Sole. Per trovare "la maggior parte", però, devi prima concordare ciò che conta come una stella e in secondo luogo esaminare quale tipo di stella contiene quelle galassie. Se finisci per concludere che la maggior parte delle stelle sono (in confronto al Sole) piccole piccole cose rosso-marroni con durata della vita in decine di miliardi di anni, allora la maggior parte delle stelle non sono "

Si noti che nella relatività speciale il concetto di "simultaneo" è un po 'difficile da definire. Ma ho seguito la convenzione che se qualcosa è X anni luce di distanza, allora tutto ciò che osserviamo da adesso a X anni da ora, è "già accaduto". Non abbiamo necessariamente il diritto da dove stiamo per dire che è "già successo", dal momento che non è nel nostro cono di luce passato, ma abbastanza buono :-)

Non tutte le stelle che muoiono diventano buchi neri. Solo quelli veramente, davvero enormi, i "giganti" li chiamano. Sono rari Nessuna delle stelle visibili ad occhio nudo dalla Terra è abbastanza massiccia da essere buchi neri. Gli scienziati possono dire la massa di una stella usando il diagramma Hertzsprung – Russell.

È uno scenario possibile, tuttavia, non sulla Terra.

È possibile perché la luce emessa da una stella vivente viaggerà per sempre fino a quando non viene assorbita dalla materia nel suo percorso. Quindi, una stella può essere morta per eoni prima che la luce venga finalmente assorbita da qualcosa - come un pianeta alieno e occhi alieni - molto lontano e molto tempo dopo che la stella portatrice di luce ha raggiunto lo stato di buco nero. È proprio quello specifico della situazione terrestre che le stelle visibili non sono buchi neri perché le loro masse non sono abbastanza grandi.

È possibile. Diciamo che l'umanità si è formata 195.000 anni fa (trovato il più antico fossile umanoide) e una stella molto massiccia più vicina a 195.000 anni luce di distanza è diventata una supernova o addirittura è esplosa in un buco nero con in 195000 anni, c'è la possibilità che qualche umanoide possa averlo visto. Storicamente le persone hanno documentato di aver visto supernova in passato e se una di quelle sarebbe stata una stella abbastanza massiccia, potrebbe esserci stata una formazione di buco nero a cui è stato assistito. Tuttavia non ci sono buchi neri nelle aree descritte dalle descrizioni fatte dai testimoni ma vederne uno è possibile, spero solo che non sia molto vicino al nostro sistema. Il GRB risultante potrebbe rovinare la tua giornata.