ดาวเคราะห์แห่งชีวิตโคจรรอบหลุมดำ พวกมันมีอยู่จริงหรือ?

ดังนั้นฉันดูดวงดาวและถ้าคุณดูมันเหมือนกันคุณก็รู้ว่ามีดาวเคราะห์โคจรรอบหลุมดำพวกเขาเรียกมันว่าดาวเคราะห์ของมิลเลอร์ จากภาพยนตร์ทุกชั่วโมงบนโลกของมิลเลอร์มีค่าเท่ากับ 7 ปีบนโลกเนื่องจากแรงดึงดูดจากหลุมดำ

คำถาม: สมมติว่ามีสิ่งมีชีวิตอื่นในเอกภพมันเป็นไปได้จริงหรือที่มันจะอยู่ใกล้หลุมดำ? เป็นไปได้ไหมที่พวกเขามีชีวิตอยู่หลายพันปี (หรือหลายล้าน) ปีก่อนหน้าเรา แต่ไม่ก้าวหน้าเท่ากับเราเพราะเวลาบนโลกของเราเร็วกว่าของพวกเขา? มีมากขึ้นสำหรับเรา หากพวกเขามีงานมอบหมายครบกำหนดในวันพรุ่งนี้เราจะพูดอีกครั้ง 100 ปีเพื่อทำมัน (สมมติว่าเราทำอะไรได้อีกใน 100 ปีนั้น) หรือว่าพวกมันก้าวหน้ากว่าเราจริง ๆ แต่จากโลกพวกเขาเคยมีชีวิตอยู่ในอดีตบ้างไหม?

อย่างแรกเลยก่อน มันไม่น่าจะมีดาวเคราะห์ที่โคจรอยู่ใกล้หลุมดำและในช่วงเวลาสำคัญเพราะปรากฏการณ์น้ำขึ้นน้ำลงอาจฉีกสิ่งที่อยู่ใกล้ออก แน่นอนว่าดาวเคราะห์ที่โคจรรอบหลุมดำมวลดาวฤกษ์น่าจะต้องอยู่ไกลออกไปเพื่อไม่ให้ถูกฉีกออกจากกันดังนั้นการขยายเวลาใด ๆ ก็จะค่อนข้างเล็ก

รอบหลุมดำที่มีมวลมหาศาลนั้นเอฟเฟกต์จากน้ำขึ้นน้ำลงจะเล็กลงและมีวงโคจรที่ใกล้จะถึงและสามารถขยายเวลาได้ (ดูลิงค์ด้านล่างสำหรับรายละเอียดเพิ่มเติม)

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

แต่วงโคจรดาวเคราะห์ที่เสถียรคุณอาจขยายเวลาออกไปประมาณ 20% และรอบ ๆ หลุมดำที่มีมวลสูงมากซึ่งมีเพียง 1 ต่อกาแลคซี แนวคิดของ 1 วันถึง 100 ปีนั้นไม่สามารถใช้งานได้จริงมันเป็น 80 วันถึง 100 วันถ้าคุณกำลังพูดถึงวงโคจรดาวเคราะห์ที่เสถียร

และฉันไม่แน่ใจว่าคุณต้องการที่จะอยู่ใกล้กับหลุมดำในใจกลางกาแลคซีไม่ใช่เพราะวงโคจรไม่เสถียร แต่เพราะดาวอยู่ในวงโคจรนั้นด้วย มันอาจจะไม่ใช่สถานที่ที่ปลอดภัย

ในความเป็นจริงคุณต้องการหลุมดำมวลดาวฤกษ์และวงโคจรที่ห่างไกลซึ่งการขยายเวลาจะค่อนข้างเล็กและในสถานการณ์นั้นใช่ชีวิตเป็นไปได้เนื่องจากพลังงานคลื่นดังนั้นดาวเคราะห์อาจมีพื้นผิวเหลว น้ำและบรรยากาศแม้ว่าหลุมดำจะให้แสงและความร้อนน้อยมาก

ดาวเคราะห์ในวงโคจรของพลังงานคลื่นอาจถูกล็อกไว้เป็นแนวซึ่งจะป้องกันด้านไกลจากรังสีแกมม่าใด ๆ หลุมดำถ่มน้ำลายออกมาเมื่อมันกินดังนั้นในทางทฤษฎีแล้วมันจะเป็นสถานที่ที่ดีสำหรับชีวิต ไม่มีแหล่งกำเนิดแสงที่สำคัญนอกเสียจากว่ามันจะเป็นระบบเลขฐานสองดังนั้นพืชจะทำให้มันยากขึ้น แต่จะมีความร้อน

มีปัญหาอื่นอีก การสร้างหลุมดำมีแนวโน้มที่จะระเบิดทุกสิ่งในการระเบิดครั้งใหญ่ ยังไม่ชัดเจนว่าดาวเคราะห์จะมีชีวิตรอดจากการเกิดหลุมดำได้ดังนั้นคุณอาจต้องการดาวเคราะห์ที่ถูกจับ

ในที่สุดชีวิตอัจฉริยะ . . เราไม่รู้จริง ๆ เกี่ยวกับการมีชีวิตที่ชาญฉลาดร่วมกันบนดาวเคราะห์ดวงอื่น ชีวิตอาจจะค่อนข้างพอใช้ แต่ชีวิตที่ชาญฉลาดนั้นมีความชัดเจนน้อยกว่าและมีปัจจัยอื่นมากกว่าเวลา

วันนี้เราก็ไม่รู้พอที่จะทำนายว่ามีชีวิตที่ชาญฉลาดอยู่ที่นั่นหรือไม่ อาจมีชีวิตในที่อื่น ๆ ในจักรวาลแม้ว่าจะไม่แน่ใจ 100% แต่เกี่ยวกับชีวิตที่ชาญฉลาดมีสิ่งที่ไม่รู้จักมากมายในสมการนั้น ฉันคิดว่าหลุมดำอาจไม่เหมาะสำหรับการสร้างชีวิตที่ชาญฉลาดเพราะการขาดแสงดังนั้นการสังเคราะห์ด้วยแสงน้อยกว่ามากดังนั้นการเกิดออกซิเจนช้าลง (ถ้าเป็นไปตามรูปแบบเดียวกันที่โลกทำ) และความไม่ชอบมาพากลที่ดาวเคราะห์จะมีชีวิตรอด การสร้างหลุมดำ

"Miller's Planet" ของ Interstellar เป็นขยะที่สุด ...

ก่อนอื่นหลุมดำไม่เริ่มเป็นหลุมดำ หลุมดำก่อตัวขึ้นเมื่อสิ้นสุดวงจรชีวิตของดาวฤกษ์ที่มีมวลมาก (อย่างน้อย 25 มวลดวงอาทิตย์ แต่บ่อยกว่า 35 หรือ 40 วินาที) เมื่อมันไปถึงซุปเปอร์โนวาหรือไฮเปอร์โนวา ดาวเคราะห์ทุกดวงที่โคจรรอบดาวฤกษ์นั้นจะถูกกำจัดออกไปก่อนที่หลุมดำจะกลายเป็นหลุมดำ เราต้องจำไว้ว่าหลุมดำไม่ใช่ดาวที่เกิดขึ้นเป็นแสงที่หนาแน่นดังนั้นจึงไม่สามารถหนีจากแรงโน้มถ่วงได้ หลุมดำคือส่วนที่เหลือของดวงดาว และกระบวนการในการกลายเป็นหลุมดำจะกำจัดดาวเคราะห์

นอกจากนี้ดาวเคราะห์ดวงนั้นในภาพยนตร์ที่โคจรรอบหลุมดำก็มีน้ำของเหลว ไม่มีสิ่งใดเหมือนเขตทองคำรอบ ๆ หลุมดำเหมือนที่คุณมีรอบดาวฤกษ์ที่น้ำไม่แข็งตัวและไม่ถูกต้ม นั่นหมายความว่ามันจะต้องเป็นระยะทางที่เหมาะสมกับแหล่งความร้อน หลุมดำจะไม่ให้ความร้อนหรือแสงนั้น

ในที่สุดสำหรับ "ดาวเคราะห์" นั้นจะมีการขยายเวลาความโน้มถ่วงเทียบเท่ากับ 7 ปีต่อชั่วโมงโลกมันจะต้องอยู่ใกล้หลุมดำที่คลื่นสูงเป็นไมล์จะเป็นสิ่งสุดท้ายที่คุณกังวล หากคุณไม่ได้ถูกทอดด้วยรังสีในเวลาไม่กี่วินาทีถ้าคุณอยู่ใกล้ ในความเป็นจริงโลกจะถูกแยกออกเป็นชิ้น ๆ ถูกบดเป็นส่วน ๆ และกลายเป็นส่วนหนึ่งของแผ่นดิสก์เสริม (เปล่งประกาย) ที่ปรากฎในภาพยนตร์ ดิสก์แผ่นนั้น BTW สามารถเป็นปีแสงในหลุมดำขนาดใหญ่

แต่เฮ้มันเป็นหนังและมันควรจะเป็นความบันเทิงไม่ใช่วิทยาศาสตร์ ดังนั้นฉันสามารถให้อภัยทุกสิ่งที่ สิ่งที่ฉันไม่สามารถให้อภัยคือความโง่เขลาที่เห็นได้ชัดในแผนการเช่นลูกเรือที่รู้เรื่องการยืดเวลา แต่ไม่รู้ว่ามิลเลอร์จะลงจอดแม้ว่าพวกเขาจะได้รับสัญญาณมาหลายปีแล้วก็ตาม พวกเขาลงจอดได้พบกับความบาดใจของพวกเขากับคลื่นและจากนั้นตระหนักว่าเท่าที่เจ้าของโรงโม่กังวลว่าเขาเพิ่งจะลงจอดและเพียงแค่ตาย! วิทยาศาสตร์ของ Bugs Bunny ยังคงให้ความบันเทิง แต่แผนการที่ไร้สาระและไร้เหตุผลทำให้ภาพยนตร์เป็นเรื่องยากที่จะติดตาม

อ้างอิงจากOpatrný et al. (2016) " ชีวิตภายใต้ดวงอาทิตย์สีดำ " มันอาจเป็นไปได้ที่จะมีอุณหภูมิที่อบอุ่นรอบ ๆ หลุมดำมวลมหาศาลที่แยกได้จากการแผ่รังสีพื้นหลังของรังสีสีน้ำเงิน การคำนวณของพวกเขานำไปสู่อุณหภูมิสมดุลประมาณ 890 ° C สำหรับดาวเคราะห์ของมิลเลอร์ (นี่คือโดยไม่ต้องมีการแผ่รังสีเพิ่มเติมที่มาจากแผ่นดิสก์การสะสม) ซึ่งไม่เป็นลางดีสำหรับสภาพแวดล้อมที่เป็นน้ำที่แสดงในภาพยนตร์ ดาวเคราะห์ที่โคจรรอบนอกอาจจะรองรับน้ำของเหลวได้ ในอดีตดาวเคราะห์จะต้องอยู่ห่างจากหลุมดำมากขึ้นเนื่องจากการแผ่รังสีพื้นหลังที่อุณหภูมิสูงขึ้นในเอกภพยุคแรก

ไม่ว่าระบบดังกล่าวจะมีอยู่จริงหรือไม่ก็เป็นอีกเรื่องหนึ่ง ผู้อยู่อาศัยของดาวเคราะห์ดวงนี้จะต้องหวังว่าจะไม่มีสิ่งใดเข้ามาใกล้หลุมดำมากเกินไปเนื่องจากการสะสมจะทำให้สภาพแวดล้อมค่อนข้างเป็นมิตร