เป็นไปได้ไหมที่ดาวบางดวงเป็นหลุมดำแล้ว แต่เราเห็นแสงที่เปล่งออกมาก่อนที่จะกลายเป็นหลุมดำ

สำหรับดาวที่เราเห็นว่ามีการเผาไหม้เชื้อเพลิงในอัตราที่รวดเร็วสว่างมาก (หรือดาวใดก็ตามที่อยู่ห่างจากเราพอสมควร) อาจเป็นได้ว่าพวกมันเป็นหลุมดำอยู่แล้ว (อันที่มีขนาดใหญ่พอ) และเราแค่ มองเห็นแสงที่เปล่งออกมาในระหว่างช่วงหลักหรือไม่ ถ้าเป็นเช่นนั้นจะปลอดภัยหรือไม่ที่จะบอกว่าดาวส่วนใหญ่ตายไปแล้วที่เราเห็น?

แก้ไข: ฉันขอขอบคุณคำตอบทั้งหมด นี่เป็นการอ่านที่น่าสนใจ ฉันเกลียดที่จะต้องเลือก "คำตอบ" เมื่อฉันรวบรวมบางอย่างจากพวกเขาทั้งหมด

มันขึ้นอยู่กับสิ่งที่คุณหมายถึงโดย "ดู" ฉันคิดว่าคุณหมายถึงด้วยตาเปล่า ลองทำการคำนวณคร่าวๆเพื่อประมาณอัตราต่อรอง

ดาวดวงเดียวที่ไกลที่สุดที่มองเห็นได้ด้วยตาเปล่าคือ Denebระยะทางโดยประมาณประมาณ 1,650 ปีแสง ดาวส่วนใหญ่ที่มองเห็นได้ด้วยตาเปล่านั้นใกล้กว่ามาก เนื่องจากแม้แต่ดาวฤกษ์ประเภทหนึ่งที่ก่อตัวเป็นหลุมดำยังมีชีวิตอยู่ไม่กี่ล้านปีเราคาดหวังว่าอาจจะมีดาวฤกษ์ที่มีขนาดใหญ่พอเพียงหนึ่งพันดวงในหนึ่งพันที่ก่อตัวเป็นหลุมดำในช่วงที่แสงของพวกมันเข้ามาหาเรา

มีประมาณ 5000 ดาวที่มองเห็นได้ด้วยตาเปล่าภายใต้เงื่อนไขที่ดี แต่มีเพียงร้อยหรือเพื่อให้มีขนาดใหญ่พอที่จะรูปแบบหลุมดำ ดังนั้นอัตราต่อรองคือว่ามีดาวดังกล่าวมากที่สุดและอาจไม่มีเลย

ในการประมาณนี้อีกทางหนึ่งให้พิจารณาว่ามีค่าเฉลี่ยหนึ่งซูเปอร์โนวาในจักรวาลต่อศตวรรษ เมื่อเปรียบเทียบระยะทางกับดาวฤกษ์ที่มองเห็นได้ไกลที่สุดด้วยเส้นผ่านศูนย์กลางของกาแลคซีที่ฉันคาดว่าเราสามารถมองเห็นได้มากที่สุด 1 / 2500th ของทางช้างเผือกดังนั้นเราควรคาดหวังว่าดาวฤกษ์ที่มองเห็นได้เพียงดวงเดียวจะเดินทางไปซูเปอร์โนวาทุก ๆ 250,000 ปี เมื่อเราแบ่งระยะห่างระหว่างปีแสงเป็นดาวที่มองเห็นได้ไกลที่สุดเราจะมีโอกาสเพียงหนึ่งในร้อยที่ดาวที่มองเห็นได้ใด ๆ ได้เดินทางไปซูเปอร์โนวาในช่วงที่แสงของพวกมันเข้ามาหาเรา

ข้อแม้อย่างหนึ่งคือฉันได้รับตัวเลขเหล่านี้จากแหล่งที่ต่างกันโดยอ้างอิงจากการค้นหาของ Google อย่างไรก็ตามดูเหมือนว่าอัตราเดิมพันจะไม่ดี หวังว่าหนึ่งในผู้เชี่ยวชาญสามารถให้ข้อมูลที่ดีกว่า

ไม่ฉันคิดว่าดาวส่วนใหญ่นั้นใหญ่พอที่จะก่อตัวเป็นหลุมดำได้ต้องใช้เวลาสองสามล้านปีในการทำตั้งแต่แรกเกิดถึงตาย เนื่องจากเราสามารถมองเห็นดาวในทางช้างเผือกได้มากถึงสองสามหมื่นปีแสงห่างออกไปเพียง 1% ของพวกมันน่าจะยุบลงสู่หลุมดำเนื่องจากพวกมันเปล่งแสงที่เราเห็นที่นี่

แต่ดาวยักษ์ชนิดเดียวกันจำนวนมากที่พบในกาแลคซีแอนโดรเมด้าซึ่งอยู่ห่างออกไป 2 ล้านปีแสงอาจกลายเป็นหลุมดำได้ "วันนี้" เพราะเวลาในการเดินทางที่เบานั้นเทียบได้กับอายุการใช้งาน ถ้าใครสามารถสังเกตดาวยักษ์อายุน้อยกว่า 0.1 พันล้านปีแสงได้เราสามารถพูดได้อย่างมั่นใจว่าพวกเขาทั้งหมดกลายเป็นหลุมดำในขณะนี้เมื่อแสงแห่งดวงดาวในอดีตของพวกเขามาถึงเรา

มันปลอดภัยที่จะบอกว่าจำนวนดวงดาวที่เราเห็นในวันนี้นั้นตายไปแล้ว อวกาศไม่มีที่สิ้นสุดดังนั้นจึงเป็นสมมติฐานที่ปลอดภัยว่ามีดาวฤกษ์ที่อยู่ห่างออกไปหนึ่งพันล้านปีแสงซึ่งไม่ได้มีชีวิตอยู่พันล้านปี ดังนั้นพวกเขาจะต้องตายก่อนที่แสงจะมาถึงโลก นอกจากนี้ยิ่งมวลของดาวฤกษ์ยิ่งใหญ่เท่าไหร่มันก็จะเผาผลาญเชื้อเพลิงเร็วขึ้นเท่านั้นดังนั้นดาวฤกษ์ที่จะกลายเป็นหลุมดำน่าจะมีชีวิตอยู่น้อยลง ฉันไม่มีตัวอย่างที่เฉพาะเจาะจงของดาวฤกษ์ที่น่าจะกลายเป็นหลุมดำใน "อนาคต" แต่มันน่าจะเป็นอย่างมาก ฉันใส่คำพูดในอนาคตเพราะมันเกิดขึ้นเมื่อ 500 ล้านปีที่แล้ว แต่ดาวอยู่ห่างออกไป 501 ล้านปีแสงดังนั้นความจริงที่ว่ามันยุบตัวลงในหลุมดำจะไม่ถึงเราอีกล้านปี มันยากที่จะอธิบายแนวคิด

ตัวอย่างเช่น: ดาว A อยู่ห่างออกไป 400 ล้านปีแสง ซึ่งหมายความว่าใช้เวลา 400 ล้านปีกว่าที่แสงจะมาถึงที่นี่ เราเห็นดาวอย่างที่มันเป็นเมื่อ 400 ล้านปีก่อน ถ้าดาวฤกษ์ A ก่อตัวขึ้นอย่างเป็นทางการ (เริ่มหลอมรวมในแกนกลาง) 350 ล้านปีก่อนและยุบลงในหลุมดำเมื่อ 10 ล้านปีก่อนเราจะยังไม่เห็นแสงจากดาวในตอนแรก แต่มันจะเป็นสีดำ รู ใน 50 ล้านปีเราจะเห็นดาวเริ่มก่อตัวและใน 390 ล้านปีเราจะเห็นดาวยุบลงในหลุมดำ

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

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

เป็นไปได้ไหมว่าพวกมันเป็นหลุมดำอยู่ (หลุมที่ใหญ่พอ) และเราเพิ่งเห็นแสงที่เปล่งออกมาในระหว่างช่วงหลัก

สำหรับดาวบางดวงอาจเป็นไปได้ มีดาวบางดวงที่เราสามารถสังเกตเห็นเป็นรายบุคคลและเราเชื่อว่าสามารถไปซูเปอร์โนวามากหรือน้อยในเวลาใดก็ได้ Betelgeuse น่าจะเป็นตัวอย่างที่มีชื่อเสียงที่สุด มันอยู่ห่างออกไป 640 ปีแสงมันสามารถไปพิมพ์ซูเปอร์โนวา II ได้ตลอดเวลา (คาดว่าภายในไม่กี่ล้านปีข้างหน้า แต่น่าจะเกิดขึ้นได้ภายในอีก 640 ปีข้างหน้าในขณะที่เราสังเกตเห็นมันเกิดขึ้นแล้ว) มันอาจกลายเป็นหลุมดำเมื่อมันเกิดขึ้น (แม้ว่าดาวนิวตรอนเพียงดวงเดียวก็อยู่บนการ์ดฉันเชื่อและน่าจะเป็นไปได้มากกว่า)

ยิ่งกว่านั้นเมื่อเราสังเกตกาแลคซีที่ห่างไกลมันมีความแน่นอน (เท่าที่ทฤษฎีของเรากังวล) ว่าดาวบางดวงที่เอื้อต่อแสงจากกาแลคซีนั้นได้กลายเป็นหลุมดำ อย่างไรก็ตามเนื่องจากเราไม่ได้แยกแยะดาวแต่ละดวงในกาแลคซีเหล่านั้นแม้จะมีกล้องโทรทรรศน์ที่ดีที่สุดของเราคุณอาจมีข้อโต้แย้งว่าเรา "เห็น" ดาวหรือไม่

ปลอดภัยที่จะบอกว่าดาวส่วนใหญ่ตายไปแล้วที่เราเห็น?

ดาวในกาแลคซีของเราทางช้างเผือกไม่ มันอยู่ห่างออกไปประมาณ 100 พันล้านปีแสงเท่านั้นมันมีดาวฤกษ์นับแสนล้านดวง - 1 ล้านล้านดวงซึ่งเราสามารถ "เห็น" ทีละส่วนเท่านั้น ส่วนใหญ่ของผู้ที่มีความใกล้ชิด, ไกล 1500 ปีแสงและส่วนใหญ่ของผู้ที่ไม่ได้เป็นผู้สมัครซูเปอร์โนวาที่ทุกคนให้ผู้สมัครคนเดียวหลุมดำ แม้จะอนุญาตให้กล้องโทรทรรศน์ที่ดีที่สุดของเราเรายังคงแก้ปัญหาดาวฤกษ์เพียงส่วนน้อยเท่านั้น

กาแลคซีน่าจะมีประสบการณ์เกี่ยวกับซูเปอร์โนวาคร่าวๆหนึ่งดาวทุกๆ 50-100 ปี ดังนั้นแม้ว่าทั้งหมดนั้นจะเป็นดาวที่มองเห็นได้ (ซึ่งไม่ใช่: แม้แต่ของดาวที่ใหญ่ที่สุดในกาแลคซีมีเพียงสัดส่วนเล็กน้อยเท่านั้นที่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า) และซุปเปอร์โนวาทั้งหมดส่งผลให้เกิดหลุมดำ t) จากนั้นดาวฤกษ์ที่มองด้วยตามากที่สุด 15-30 ดวงอาจเป็นหลุมดำอยู่แล้วและมีเพียง 1,000-2,000 ดวงในกาแลคซีทั้งหมดโดยไม่คำนึงว่าการมองเห็นนั้นอยู่ในช่วงเวลาระหว่างการเดินทางไปซูเปอร์โนวาและโลกเข้าสู่อนาคต กรวยแสงของซูเปอร์โนวานั้น นี้มากหลวมผูกไว้บนโดยไม่มีหมายถึง "ที่สุดของดาวที่เราเห็น" และในความเป็นจริงโอกาสที่ไม่มีของดาวที่คุณเห็นเมื่อคุณมองขึ้นไปบนท้องฟ้ายามค่ำคืนที่มีอยู่แล้วหลุมดำ มันอาจเป็นไปได้ว่าจะไม่มีใครในพวกเขา

เป็นไปไม่ได้ที่ดาวใด ๆ ที่คุณสังเกตด้วยตาเปล่าจะตายเนื่องจากอายุการใช้งานของพวกมันอยู่ที่ 10 ล้านปี (สำหรับที่ใหญ่ที่สุด) ไปสู่พันล้านปีและระยะทางจากโลกถึง 1500 ปีแสงหรือน้อยกว่านั้น แต่มีดาวอยู่สองสามดวงเช่น Betelgeuse ที่เรารู้ว่าอยู่ใกล้จุดจบของชีวิตพวกเขาและนั่นอาจจะ "ตายไปแล้ว" ในแง่นี้

การใช้กล้องโทรทรรศน์เราสามารถเห็นดาวแต่ละดวงในกาแลคซีใกล้เคียงหรืออย่างน้อยก็สังเกตพวกมันทางอ้อมเนื่องจากพวกมันส่องแสงเนบิวลาที่เราเห็นขึ้นไปอีกไม่กี่สิบล้านล้านปีแสง ) ในบรรดาสิ่งเหล่านี้ผู้ที่เปลี่ยนเป็นหลุมดำอาจมีอายุขัยน้อยกว่าหรือเท่ากับระยะทางจากเรา ไม่จำเป็นว่ากรณีทั้งหมดหรือแม้แต่ส่วนใหญ่กลายเป็นหลุมดำฉันไม่แน่ใจว่าดาวฤกษ์ประเภทนั้นเป็นอย่างไร แต่สำหรับดาวเหล่านั้นคุณสามารถพูดได้ว่าหลุมดำจำนวนมากหรือส่วนใหญ่เป็นหลุมดำอยู่แล้ว ดาวฤกษ์ที่แยกกันที่สุดที่อยู่ไกลที่สุดนั้นตายไปไม่ทางใดก็ทางหนึ่ง

หากคุณอนุญาตให้เรา "เห็น" ดาวแต่ละดวงในกาแลคซีไกลโพ้นแม้ว่าเราจะไม่สามารถแก้ไขพวกมันทีละดาวก่อนที่พวกมันจะกลายเป็นซูเปอร์โนวาตัวเลขก็เปลี่ยนไปอีกครั้ง แต่สัญชาตญาณของฉันคือมันไม่ใช่กรณีที่ "มากที่สุด" ของเอกภพที่สังเกตได้ถูกยุบลงไปในหลุมดำแล้ว แต่ดวงดาวอาจตายไปแล้วแม้ว่ามันจะไม่ใช่หลุมดำก็ตาม เราสามารถเห็นกาแลคซีห่างออกไป 10 ล้านล้านปีแสงซึ่งเกี่ยวกับอายุการใช้งานทั้งหมดของดาวอย่างดวงอาทิตย์ แม้ว่าจะเกิดขึ้นกับ "ส่วนใหญ่" คุณต้องยอมรับก่อนว่าสิ่งใดนับเป็นดาวและสำรวจอันดับที่สองว่ากาแลคซีเหล่านั้นมีดาวประเภทใด หากคุณสรุปได้ว่าดาวส่วนใหญ่เป็น (โดยการเปรียบเทียบกับดวงอาทิตย์) สิ่งเล็ก ๆ สีน้ำตาลแดงที่มีอายุยาวนานนับหมื่นล้านปีดวงดาวส่วนใหญ่จะไม่ปรากฏ

โปรดทราบว่าในทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษแนวคิดของ "พร้อมกัน" นั้นค่อนข้างยากที่จะปักหมุดลง แต่ฉันได้ทำตามอนุสัญญาว่าถ้ามีอะไรบางอย่างใน X แสงปีออกไปแล้วสิ่งที่เราสังเกตจากมันในขณะนี้และ X ปีจากนี้มี "เกิดขึ้นแล้ว" เราไม่จำเป็นต้องได้รับสิทธิ์จากที่ที่เรายืนพูดว่า "เกิดขึ้นแล้ว" เนื่องจากมันไม่ได้อยู่ในกรวยแสงที่ผ่านมาของเรา แต่ดีพอ :-)

ไม่ใช่ว่าดาวทุกดวงที่ตายแล้วจะกลายเป็นหลุมดำ มีเพียงพวกยักษ์ใหญ่จริงๆพวกยักษ์ที่เรียกพวกมันว่า พวกมันหายาก ไม่มีดาวที่มองเห็นได้ด้วยตาเปล่าจากโลกที่มีขนาดใหญ่พอที่จะเป็นหลุมดำได้ นักวิทยาศาสตร์สามารถบอกมวลของดาวฤกษ์โดยใช้แผนภาพ Hertzsprung – Russell

มันเป็นสถานการณ์ที่เป็นไปได้ แต่ไม่ได้อยู่บนโลก

เป็นไปได้เพราะแสงที่ปล่อยออกมาจากดาวฤกษ์มีชีวิตจะเดินทางตลอดไปจนกว่ามันจะถูกดูดซับโดยสสารในทางของมัน ดังนั้นดาวฤกษ์อาจตายไปก่อนมหายุคก่อนที่แสงจะถูกดูดกลืนโดยบางสิ่งบางอย่าง - เช่นดาวเคราะห์ต่างด้าวและดวงตาของมนุษย์ต่างดาว - ไกลและนานหลังจากที่ดาวที่มีแสงส่องถึงสถานะหลุมดำ มันเป็นเรื่องเฉพาะสำหรับสถานการณ์ของโลกดาวฤกษ์ที่มองเห็นไม่ใช่หลุมดำเพราะมวลของมันไม่มากพอ

มันเป็นไปได้. บอกว่ามนุษย์ก่อตัวขึ้นเมื่อ 195,000 ปีก่อน (พบฟอสซิลมนุษย์ที่เก่าแก่ที่สุด) และดาวมวลสูงมากที่อยู่ห่างออกไป 195,000 ปีแสงออกเดินทางไปยังซูเปอร์โนวาหรือแม้แต่ระเบิดเข้าไปในหลุมดำด้วยในปี 195000 ผู้คนในอดีตเคยบันทึกการเห็นซุปเปอร์โนวาในอดีตและหากมีสิ่งใดที่น่าจะเป็นดาวฤกษ์ขนาดใหญ่มากพอมันก็อาจจะก่อตัวเป็นหลุมดำที่เห็นได้ อย่างไรก็ตามไม่มีหลุมดำตั้งอยู่ในพื้นที่ที่อธิบายโดยคำอธิบายของพยาน แต่เป็นไปได้ที่จะเห็นเพียงแค่หวังว่ามันจะไม่ใกล้เคียงกับระบบของเรา GRB ที่เกิดขึ้นอาจทำลายวันของคุณ