2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему На страницу 1, 2, 3, 4  След.
 
 ЧД заместо Луны
Сообщение01.03.2015, 12:15 
Заслуженный участник


27/07/12
1405
САФУ Архангельск
Вот тут рассмотрен этот забавный вопрос.

https://chtoes.li/black-hole-moon/

И встает другой: а есть ли оценки вероятности нахождения ЧД в зависимости от ее массы? В ходе каких процессов может образоваться ЧД массой с луну-титан-меркурий?

Возможно ли существование солнечной системы, в которой спутник какой-либо планеты будет мини-ЧД?

 Профиль  
                  
 
 Posted automatically
Сообщение01.03.2015, 12:54 
Заслуженный участник


09/05/12
25179
 i  Тема перемещена из форума «Дискуссионные темы (Ф)» в форум «Астрономия»
Причина переноса: не указана.

 Профиль  
                  
 
 Re: ЧД заместо Луны
Сообщение01.03.2015, 13:21 


26/02/15
73
Sergey K в сообщении #984035 писал(а):
Вот тут рассмотрен этот забавный вопрос.

https://chtoes.li/black-hole-moon/

И встает другой: а есть ли оценки вероятности нахождения ЧД в зависимости от ее массы? В ходе каких процессов может образоваться ЧД массой с луну-титан-меркурий?

Возможно ли существование солнечной системы, в которой спутник какой-либо планеты будет мини-ЧД?

Если в солнечной системе будет какой-либо объект типа ЧД, то она не то чтобы будет спутником планеты, а просто скушает всю эту систему к чертям!

 Профиль  
                  
 
 Re: ЧД заместо Луны
Сообщение01.03.2015, 13:23 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
Sergey K в сообщении #984035 писал(а):
И встает другой: а есть ли оценки вероятности нахождения ЧД в зависимости от ее массы? В ходе каких процессов может образоваться ЧД массой с луну-титан-меркурий?

Тут вот какое дело. Не существует какого-то одного способа образования ЧД. Есть несколько механизмов (некоторые из них весьма уверенные, некоторые - очень гипотетические). Каждый механизм придумывался в своё время для того, чтобы "образовать" ЧД определённого диапазона масс.

Самый мэйнстримный механизм образования ЧД - это в итоге звёздной эволюции: массивная звезда ГП - гигант - коллапс и ЧД. Либо какой-то схожий сценарий в тесной двойной системе: при этом возможны варианты типа НЗ + дополнительная масса -> ЧД. Этот вариант даёт ЧД не ниже предела Оппенгеймера-Волкова. Это примерно $2\text{--}3\,M_\odot.$ Вероятности здесь оценивать очень сложно, поскольку они завязаны на другие вероятности: вероятности образования звёзд разных масс (начальная функция масс), и двойных систем с разными параметрами; вероятности различных сценариев эволюции двойной системы; вероятности коллапсов по различным сценариям - все они высокогипотетические, и некоторые вообще неизвестны даже с точностью до порядка, остаются только на уровне "рукомахательства".

Кроме этого, есть сверхмассивные галактические ЧД. Чтобы их "создать", нужно придумать механизм их возникновения. Эта область известна и понятна намного хуже, чем коллапсы звёзд: хотя в общих чертах ясно, что нужно взять большое количество газа, и сжать его, но как его взять и сжать - эти вопросы упираются в понимание эволюции галактик, да ещё на самых ранних этапах, в понимание межзвёздного (внутригалактического) газа в эпоху первых звёзд или даже до них, - то есть, в очень плохо понятные и сильногипотетические области. Кроме того, считается, что сверхмассивная ЧД не просто возникала, а ещё и поглощала много газа после рождения, "росла и толстела" - и это тоже упирается в кучу неизвестностей. Что тут можно сказать о вероятностях? Да почти ничего.

И это самые хорошо продуманные механизмы, поскольку они нужны астрофизике. Все остальные - вилами по воде, потому что реальных таких объектов мы не видели, и не известно, нужно ли их вообще объяснять.
- Возможны ЧД, сжатые в плотных флуктуациях газа ещё на ранних стадиях Большого Взрыва - первичные ЧД (primordial black holes). Во второй половине 20 века их пытались оценивать как кандидат на недостающую тёмную массу, но оценки оказались слишком низки. Вот такие ЧД могут быть легче $M_\odot.$
- Возможны ЧД "промежуточные" между звёздными и сверхмассивными галактическими. Не исключено, что они образуются в ядрах шаровых звёздных скоплений - промежуточных по масштабу структур между звёздами и галактиками.

Тж. см. ниже.

Sergey K в сообщении #984035 писал(а):
Возможно ли существование солнечной системы, в которой спутник какой-либо планеты будет мини-ЧД?

В общем, получается так, что гораздо вероятнее, чтобы ЧД замещала звезду, или одну из нескольких кратных звёзд, а не планету или спутник. Из вот этого вот:
    Munin в сообщении #974553 писал(а):
    Достаточно взять размер области побольше. Например, для обычного вещества известны такие оценки: при заданной плотности $\rho$ масса в шаровом объёме радиуса $R$ равна $\dfrac{4}{3}\pi\rho R^3,$ а гравитационный радиус для этой массы - $r_g=\dfrac{GM}{c^2}=\dfrac{4}{3}\dfrac{\pi G\rho R^3}{c^2}.$ Таким образом, он растёт как куб от радиуса шара, и для любой фиксированной плотности - рано или поздно обгоняет его. То есть, для вещества любой плотности есть такой размер (статического) шара из этого вещества, который сколлапсирует в чёрную дыру. Для звёздных масс необходима высокая плотность, выше плотности нейтронных звёзд; для галактических сверхмассивных чёрных дыр достаточно просто сжатого галактического газа.
вытекает, что чем меньше масса ЧД, тем её создать труднее - сильнее надо сжать вещество: $\rho_\text{крит}\sim 1/M^2.$ Так что на ЧД малых масс, ниже предела Оппенгеймера-Волкова, практически нет надежд: этот предел соответствует ядерной плотности вещества, а плотнее вещество можно сжать только в ускорителях.

-- 01.03.2015 13:24:29 --

RUSGR в сообщении #984085 писал(а):
Если в солнечной системе будет какой-либо объект типа ЧД, то она не то чтобы будет спутником планеты, а просто скушает всю эту систему к чертям!

Это бред из серии ненаучных страшилок. Такому бреду не место на научном форуме.

 Профиль  
                  
 
 Re: ЧД заместо Луны
Сообщение01.03.2015, 16:39 
Заслуженный участник


27/07/12
1405
САФУ Архангельск
Цитата:
И это самые хорошо продуманные механизмы, поскольку они нужны астрофизике. Все остальные - вилами по воде, потому что реальных таких объектов мы не видели, и не известно, нужно ли их вообще объяснять.


Спасибо. что-то подобное я и ожидал... а интересно было бы посмотреть как бы выкручивалась средневековая астрономия/религия наблюдая вспышки от аккреции

 Профиль  
                  
 
 Re: ЧД заместо Луны
Сообщение01.03.2015, 18:16 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
Вот уж с выкручиванием религия никогда не испытывала трудностей :-) Вспомните, сколько вообще есть интересных явлений (в основном атмосферных): молнии и радуги, болиды, северные сияния, гало. Кометы.

 Профиль  
                  
 
 Re: ЧД заместо Луны
Сообщение02.03.2015, 07:05 


26/02/15
73
Sergey K в сообщении #984213 писал(а):
Цитата:
И это самые хорошо продуманные механизмы, поскольку они нужны астрофизике. Все остальные - вилами по воде, потому что реальных таких объектов мы не видели, и не известно, нужно ли их вообще объяснять.


Спасибо. что-то подобное я и ожидал... а интересно было бы посмотреть как бы выкручивалась средневековая астрономия/религия наблюдая вспышки от аккреции

Лет эдак через 300, современные научные взгляды возможно будут также насмешливы как средневековые.

 Профиль  
                  
 
 Re: ЧД заместо Луны
Сообщение02.03.2015, 08:42 
Заслуженный участник


27/07/12
1405
САФУ Архангельск
Цитата:
Лет эдак через 300, современные научные взгляды возможно будут также насмешливы как средневековые.


возможно. но они будут оставаться научными. не значит правильными, но собранными в рамках научного метода. а средневековью, это увы, не грозит.

 Профиль  
                  
 
 Re: ЧД заместо Луны
Сообщение07.03.2015, 02:12 
Аватара пользователя


07/02/12
1446
Питер
Sergey K в сообщении #984583 писал(а):
возможно. но они будут оставаться научными. не значит правильными, но собранными в рамках научного метода. а средневековью, это увы, не грозит.


Тут вопрос в определении научности и средневековья )

Насчет прорыва через 300 лет - есть сомнения, т.к. мощности ускорителей и телескопов с геометрической скоростью, как это было до этого, мы наращивать не можем - и с большой вероятностью ждет нас уныние и масса теоретических фантазий, обреченных никогда не быть проверенными.

-- 07.03.2015, 02:21 --

Munin в сообщении #984086 писал(а):
Это бред из серии ненаучных страшилок. Такому бреду не место на научном форуме.

Это конечно бред, но доля правды в нем есть - во-первых, любая коллизия с другим астрономическим телом приведет к поглощению как минимум, части этого тела и будет значительно более жутким событием, чем просто астрономические коллизии. Во-вторых, вследствие трения о межпланетный газ и гравитационного излучения, коллизии в изолированной гравитацинно связанной системе - это вопрос времени - хотя и невероятно большого.

 Профиль  
                  
 
 Re: ЧД заместо Луны
Сообщение07.03.2015, 10:28 
Заслуженный участник


09/05/12
25179
bondkim137 в сообщении #986803 писал(а):
любая коллизия с другим астрономическим телом приведет к поглощению как минимум, части этого тела
Вопрос в том, какой.

bondkim137 в сообщении #986803 писал(а):
и будет значительно более жутким событием, чем просто астрономические коллизии.
А почему, собственно?

bondkim137 в сообщении #986803 писал(а):
это вопрос времени - хотя и невероятно большого.
В частности, превышающего время эволюции Солнца.

Кстати, а зачем Вы называете столкновения "коллизиями"?

 Профиль  
                  
 
 Re: ЧД заместо Луны
Сообщение07.03.2015, 10:38 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


24/02/12
1842
Москва

(Оффтоп)

Очевидно, англицизм от collision.

 Профиль  
                  
 
 Re: ЧД заместо Луны
Сообщение07.03.2015, 11:21 
Заслуженный участник


09/05/12
25179

(Оффтоп)

ex-math в сообщении #986871 писал(а):
Очевидно, англицизм от collision.
Тогда уж сразу латинизм. :D Это понятно, вопрос в том, зачем заменять стандартное для русского языка слово (являющееся в данном случае еще и стандартным термином) чем-то другим.

 Профиль  
                  
 
 Re: ЧД заместо Луны
Сообщение07.03.2015, 12:42 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407

(Оффтоп)

Pphantom в сообщении #986878 писал(а):
Это понятно, вопрос в том, зачем заменять стандартное для русского языка слово (являющееся в данном случае еще и стандартным термином) чем-то другим.

Это может быть ненамеренно, если русский язык не родной.

 Профиль  
                  
 
 Re: ЧД заместо Луны
Сообщение07.03.2015, 13:37 
Аватара пользователя


07/02/12
1446
Питер
Pphantom в сообщении #986868 писал(а):
bondkim137 в сообщении #986803 писал(а):
и будет значительно более жутким событием, чем просто астрономические коллизии.
А почему, собственно?


Во-первых, при аккреции вещества на черную дыру будет выделяться значительно больше энергии, чем на обычное астрономическое тело, если падение будет не прямым - а прямым оно практически никогда не будет - ЧД очень маленькие, это маловероятно. На практике оно превышает энерговыделение при аккреции на нейтронные звезды, а это больше 10%. При падении метеорита на Землю энерговыделение - сотые процента, 'всего лишь' в несколько раз больше, чем хранит в себе тротил, термоядерные бомбы - около процента. В общем, вспышки будут хорошие, Земле только от них хорошо достанется.

Во-вторых, ничего 'полезного' из в-ва, угодившего в дыру, уже не получится в ближайшие тцать миллиардов миллиардов лет. А осколки обычных тел и поврежденные тела могут снова образовывать мирные и полезные объекты - например, Луну.

Pphantom в сообщении #986868 писал(а):
bondkim137 в сообщении #986803 писал(а):
это вопрос времени - хотя и невероятно большого.
В частности, превышающего время эволюции Солнца.
Кстати, а зачем Вы называете столкновения "коллизиями"?


Я думал, это синонимы :? Так называют космические столкновения в англоязычной литературе - collisions. От collide - сталкиваться. Собственно, в русском языке, как минимум, прижился Адронный Коллайдер, не слышал, что б его называли Сталкиватель.
Спасибо, что поправили, буду писать столкновения.

 Профиль  
                  
 
 Re: ЧД заместо Луны
Сообщение07.03.2015, 14:20 
Заслуженный участник


09/05/12
25179
bondkim137 в сообщении #986940 писал(а):
Во-первых, при аккреции вещества на черную дыру будет выделяться значительно больше энергии, чем на обычное астрономическое тело, если падение будет не прямым - а прямым оно практически никогда не будет - ЧД очень маленькие, это маловероятно. На практике оно превышает энерговыделение при аккреции на нейтронные звезды, а это больше 10%
Да, но Вы забываете про одну мелочь - эддингтоновский предел. Для тела с массой порядка масс крупных спутников планет максимально возможная светимость получится где-то в районе $10^{-3} L_\odot$. Но на самом деле и этого не будет - для аккреции нужен источник вещества, которое не будет облетать ЧД по гиперболе и улетать восвоясии, а в Солнечной системе с этим проблемы.

bondkim137 в сообщении #986940 писал(а):
'всего лишь' в несколько раз больше, чем хранит в себе тротил,
У тротила на несколько порядков меньше. :D

bondkim137 в сообщении #986940 писал(а):
Так называют космические столкновения в англоязычной литературе - collisions.
Да, но мы-то общаемся на русском языке. Собственно, слово "collision" буквально переводится с английского как "столкновение".

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 49 ]  На страницу 1, 2, 3, 4  След.

Модераторы: photon, whiterussian, Jnrty, Aer, Парджеттер, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: amon


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group