Pianeti della vita in orbita attorno a buchi neri. Possono / Esistono davvero?

Quindi, ho visto Interstellar e se lo hai visto anche tu sai che c'è un pianeta in orbita attorno a un buco nero, lo chiamano Pianeta di Miller. Secondo il film, ogni ora sul pianeta Miller equivale a 7 anni sulla Terra a causa della forza gravitazionale del buco nero.

Domanda: Supponendo che ci siano altre forme di vita nell'universo, è davvero possibile che sia vicino a un buco nero? È possibile che siano nati migliaia (o addirittura milioni) di anni prima di noi, ma non sono così avanzati come noi perché il tempo sul nostro pianeta è molto più veloce di quello dei loro? è molto di più per noi? Se domani hanno un incarico, abbiamo, diciamo, 100 anni in più di tempo per farlo (supponiamo cos'altro possiamo fare in quei 100 anni). O in realtà sono più avanzati di noi, ma dalla Terra, vivono in qualche modo nel passato?

Bene, prima le cose. È improbabile che un pianeta orbiti attorno a un buco nero e in una significativa dilatazione del tempo perché gli effetti delle maree potrebbero strappare qualsiasi cosa si avvicini. Certamente un pianeta in orbita attorno a un buco nero di massa stellare dovrebbe essere abbastanza lontano per non essere fatto a pezzi, quindi ogni volta che la dilatazione sarebbe piuttosto piccola.

Intorno a un buco nero super massiccio, gli effetti delle maree sono più piccoli ed è possibile un'orbita quasi con una certa dilatazione del tempo. (vedi link sotto per maggiori dettagli),

/physics/110044/time-dilation-factor-for-the-circular-orbit-at-3-2-schwarzschild-radius

Ma un'orbita planetaria stabile, probabilmente raggiungi il 20% di dilatazione del tempo e solo attorno a un buco nero super massiccio, dove c'è solo 1 per galassia. L'idea di 1 giorno a 100 anni non è pratica, sono 80 giorni a 100 giorni se stai parlando di un'orbita planetaria stabile.

e non sono sicuro che vorresti essere così vicino al buco nero al centro della galassia, non perché l'orbita non è stabile, ma perché anche le stelle sono in quell'orbita. Potrebbe non essere un posto sicuro dove stare.

Quindi, in realtà, vorresti un buco nero di massa stellare e un'orbita distante, dove la dilatazione del tempo sarebbe piuttosto piccola, e in quello scenario, sì, la vita è possibile a causa dell'energia delle maree, quindi un pianeta potrebbe avere una superficie liquida acqua e atmosfera, anche se il buco nero emanava pochissima luce e calore.

Un simile pianeta in un'orbita di energia di marea sarebbe probabilmente bloccato in modo ordinato, il che proteggerebbe il lato lontano da qualsiasi raggio gamma che il buco nero sputa quando mangia, quindi in teoria sarebbe un buon posto per la vita. Nessuna fonte di luce significativa, a meno che non fosse un sistema binario, quindi le piante avrebbero avuto più difficoltà, ma ci sarebbe stato calore.

C'è un altro problema La creazione di buchi neri tende a far saltare tutto in una grande esplosione. Non è chiaro che un pianeta sopravvivrebbe alla nascita di un buco nero, quindi potresti aver bisogno di un pianeta catturato.

Finalmente vita intelligente. . . non sappiamo davvero quanto sia comune la vita intelligente su altri pianeti. La vita potrebbe essere abbastanza, ma la vita intelligente è molto meno chiara e ci sono altri fattori oltre al tempo.

Oggi, semplicemente non sappiamo abbastanza per prevedere se c'è vita intelligente là fuori o no. Probabilmente c'è vita altrove nell'universo, anche se anche questo non è sicuro al 100%, ma per quanto riguarda la vita intelligente, ci sono troppe incognite in quell'equazione. Penso che un buco nero potrebbe non essere ottimale per la formazione della vita intelligente a causa della mancanza di luce, quindi molto meno fotosintesi, quindi, una formazione di ossigeno più lenta (se segue lo stesso schema della Terra) e l'improbabilità che un pianeta sopravviverebbe la creazione del buco nero.

Il "Miller's Planet" di Interstellar è completamente spazzatura ...

Prima di tutto, i buchi neri non iniziano come buchi neri. I buchi neri si formano alla fine del ciclo di vita di una stella molto grande (almeno 25 masse solari ma più frequentemente oltre 35 o 40 SM) quando va supernova o ipernova. Qualsiasi pianeta in orbita attorno a quella stella verrà cancellato prima che il buco nero diventi un buco nero. Dobbiamo ricordare che i buchi neri non sono stelle che sembrano essere così fitte che la luce non può sfuggire alla loro gravità. I buchi neri sono i residui delle stelle. E il processo di diventare un buco nero cancella i pianeti.

Inoltre, quel pianeta nel film in orbita attorno a un buco nero aveva acqua liquida. Non esiste una zona di riccioli d'oro attorno a un buco nero come quello che hai intorno a una stella dove l'acqua non è congelata e non bollita. Ciò significa che deve essere la giusta distanza da una fonte di calore. Il buco nero non gli darà quel calore o luce.

Infine, affinché quel "pianeta" abbia una dilatazione del tempo gravitazionale equivalente a 7 anni per ora terrestre, dovrà essere così vicino al buco nero che le onde alte miglia saranno l'ultima cosa di cui ti preoccupi. Se non sei fritto per radiazione in pochi secondi, se sei così vicino. In effetti, il pianeta verrà fatto a pezzi, polverizzato, irradiato e fondamentalmente diventerà parte del disco di accrescimento (luminoso) raffigurato nel film. Quel disco, a proposito, può essere attraversato anni luce in enormi buchi neri.

Ma, ehi, è un film e dovrebbe essere intrattenimento non scienza. Quindi posso perdonare tutto ciò. Quello che non potevo perdonare era la palese stupidità nella trama, come l'equipaggio CONOSCERE sulla dilatazione del tempo ma non sapendo che Miller sarebbe appena atterrato anche se avevano ricevuto il suo segnale per molti anni. Sono atterrati, hanno avuto il loro incontro straziante con l'onda e poi si sono resi conto che per quanto riguarda Miller era appena atterrato ed era appena morto!? !! Bugs Bunny Science può comunque essere divertente. Ma trame sciocche e illogiche rendono difficile seguire un film.

Secondo Opatrný et al. (2016) "La vita sotto un sole nero ", potrebbe essere possibile avere temperature calde attorno a un buco nero supermassiccio isolato grazie alla radiazione di fondo cosmica spostata in blu. I loro calcoli portano a una temperatura di equilibrio stimata di 890 ° C per il pianeta di Miller (questo è senza la radiazione aggiuntiva proveniente dal disco di accrescimento), il che non fa ben sperare per l'ambiente acquoso mostrato nel film. Un pianeta in orbita più lontano potrebbe essere in grado di sostenere l'acqua liquida. In passato il pianeta avrebbe dovuto trovarsi più lontano dal buco nero a causa della maggiore temperatura della radiazione di fondo nell'universo primordiale.

Se tali sistemi esistano effettivamente è un'altra questione. Gli abitanti di un tale pianeta avrebbero dovuto sperare che nulla si avvicinasse troppo al buco nero, poiché l'accrescimento renderebbe l'ambiente piuttosto ostile.