Dimensioni di un buco nero

16

Quanto può diventare grande un buco nero e quanto piccolo può diventare un buco nero (dimensioni minime e massime di un buco nero)

black-hole

— M.Tarun
fonte

17

I buchi neri primoridali possono essere trovati (ipoteticamente; non ci sono ancora prove sperimentali) di qualsiasi piccola dimensione sopra la massa di Planck. I buchi neri stellari , tuttavia, non possono avere una massa inferiore al limite TOV (da 1,5 a 3 masse solari)

Sembra esserci un limite superiore ¹ su 50 miliardi di masse solari. Tuttavia, sospetto ² che ciò tenga conto dei vincoli formativi (cioè i vincoli posti sulla formazione di un tale BH); e non proibisce l'esistenza di un simile buco nero. Dopotutto, la metrica di Schwarzschild non impone certamente limiti alle dimensioni di un buco nero.

Si noti che parlare delle dimensioni limitanti di un buco nero è leggermente insignificante poiché le dimensioni cambiano in diversi frame di riferimento. È molto più facile parlare della massa di un buco nero; il raggio può essere calcolato in vari frame da quelle informazioni.

^{1. Natarajan, P. e Treister, E. (2009), Esiste un limite superiore per le masse di buco nero ?. Avvisi mensili della Royal Astronomical Society, 393: 838–845. doi: 10.1111 / j.1365-2966.2008.13864.x}

^{2. ma non posso ancora confermare; Dovrò leggere il documento più a fondo}

— Manishearth
fonte

I buchi neri primordiali "possono essere trovati"? È un modo confuso per pronunciare quell'affermazione, poiché suggerisce che esistono. E che non ci sono prove per.

— Stan Liou,

@stan risolto, grazie. Sebbene iirc ci siano molte prove teoriche che dimostrano che il nostro universo dovrebbe averle.

— Manishearth,

2

teoricamente non ci dovrebbe essere la dimensione / massa massima di un buco nero, oppure si potrebbe dire che la massa massima sarebbe se contenesse tutta la massa nell'universo;

sebbene la dimensione minima di un buco nero sarebbe una lunghezza di Planck, la massa minima di un buco nero stabile è di 3 masse solari;

un buco nero che ha una massa inferiore a 3 masse solari evaporerà, trasformandosi in radiazione (energia); più è piccolo, più velocemente evapora; se è abbastanza piccolo, si trasformerà immediatamente in un lampo di radiazione dura;

http://en.wikipedia.org/wiki/Hawking_radiation

se conosci la massa di un buco nero puoi calcolarne il raggio e se conosci il suo raggio puoi calcolarne la massa; si noti che una cosa curiosa di questa equazione è che mostra un buco nero di massa stellare che ha un'alta densità, mentre un buco nero supermassiccio che ha una densità che diminuisce quando il buco nero aumenta di massa;

http://en.wikipedia.org/wiki/Schwarzschild_radius

così puoi trasformare tutto ciò che vuoi, come la tua matita, in un buco nero se lo desideri, e puoi comprimerlo nella dimensione richiesta affinché diventi un buco nero; è solo che si trasformerebbe immediatamente (evaporerebbe) completamente in un lampo di radiazione dura, perché una matita è inferiore alla massa stabile del buco nero (3 masse solari);

questo è il motivo per cui l'esperimento del CERN non avrebbe mai potuto creare un buco nero per ingoiare la Terra - un buco nero subatomico, anche uno con la massa di tutta la Terra, o il Sole, sarebbe evaporato prima di ingoiare qualcosa; non c'è abbastanza massa nel nostro sistema solare per creare un buco nero stabile (3 masse solari);

— jmarina
fonte

2

La prima parte è completamente sbagliata. Tutti i buchi neri (non estremi) si irradiano, e non c'è assolutamente nulla di qualitativamente speciale riguardo a tre masse solari al riguardo.

— Stan Liou,

1

Mentre è vero che 3 masse solari sono circa il buco nero di dimensioni minime che ci aspettiamo di formare nel cuore di un'esplosione stellare o da una stella di neutroni, non c'è motivo per cui un buco nero più piccolo non sia stabile. Il problema è nel crearne uno.

— userLTK

0

Per determinare prima la dimensione di un buco nero è necessario determinare il suo raggio di Schwarzschild usando questa formula Rs = (2MG) / (c ^ 2). Per determinare la sua foto-sfera usare la formula 3Rs / 2 e si estende dalla superficie delle sue Rs, per determinare il suo disco di accrescimento (PNR per materia) è 5,5Rs e misurata dalla superficie della sua soglia Rs.

— JMC
fonte

2

Benvenuti in astronomia. Questa risposta non risponde completamente alla domanda, che doveva determinare i buchi neri più grandi e più piccoli possibili.

— James K,

Il più grande possibile nell'universo conosciuto dovrebbe essere facile da determinare.

— JMC

Il più grande possibile nell'universo conosciuto dovrebbe essere facile da determinare. Tutto quello che uno dovrebbe sapere è la massa totale nell'universo. E ciò non sarebbe determinabile per altri 12 miliardi di anni quando il processo materia / energia viene speso. Tuttavia potremmo stimare. Il raggio di Scharzschild più piccolo e non sostenibile sarebbe piccolo quanto un atomo di idrogeno. La risposta ad entrambi è probabilmente la singolarità del Big Bang.

— JMC,

1

Il più grande BH possibile non è una questione di quanta materia è disponibile nell'Universo, ma una questione di processi che ne determinano la creazione. Come risponde Manishearth, sembra esserci una dimensione massima, in parte perché sono limitate da Eddington. E sebbene in linea di principio si possa avere un BH delle dimensioni di un atomo H, non esiste un meccanismo ovvio per crearne uno e, anche se ci si riuscisse, probabilmente evaporerebbe immediatamente tramite la radiazione di Hawking.

— pela,