เราจะรู้ได้อย่างไรว่าซวยไม่ใช่หลุมดำ (หรือดาวนิวตรอน)


18

ซวยสมมุติฐาน "เด ธ สตาร์" ควรจะเป็นวัตถุขนาดใหญ่ที่โคจรรอบดวงอาทิตย์ในระยะทางไกลและส่งดาวหางจากเมฆออร์ตไปยังระบบสุริยะชั้นในเป็นระยะ ดาวหางเหล่านี้ส่งผลกระทบต่อโลกและทำให้เกิดเหตุการณ์สูญพันธุ์ มันยังไม่ได้รับการค้นพบและกรณีที่ทางทฤษฎีมันไม่ได้เป็นที่น่าสนใจอยู่แล้ว

คำถามของฉันที่นี่เป็นเรื่องเกี่ยวกับเส้นขี้สงสัยนี้จากหน้าริชาร์ดมุลเลอร์ที่ LBL

โชคดีที่การสำรวจบนท้องฟ้าหลายครั้งกำลังดำเนินการซึ่งควรจะพบซวยในอีกไม่กี่ปีข้างหน้าหากมีและออกกฎซวยหากพวกเขาทำไม่ได้ (ซวยสามารถซ่อนได้ถ้ามันเป็นหลุมดำ แต่มันไม่น่าเชื่อถือมาก)การสำรวจเหล่านี้รวมถึง Pan-Starrs และ LSST

เราจะรู้ได้อย่างไรว่าการที่ซวยจะเป็นหลุมดำไม่น่าเชื่อถือ สำหรับเรื่องนั้นเราจะรู้ได้อย่างไรว่ามันไม่ใช่ดาวนิวตรอน




การตอบคำถามนี้อาจต้องมีการหารความหมายของผู้แต่งโดย "ตัดออก" และ "ไม่น่าเชื่อถือมาก" หากคุณต้องการวัตถุสีดำที่เงียบสงบของมวลเกือบทุกชนิดคุณสามารถเสนอหลุมดำดั่งเดิมและสำรวจผลที่ตามมาได้เช่นเดียวกับในบทความของ Keith ที่ลิงก์ไปยังด้านบน แต่บางที "ไม่น่าเชื่อถือมาก" มีจุดมุ่งหมายเพื่อหมายความว่าหลุมดำที่เป็นตัวเอกนั้นไม่น่าเชื่อถือมากและเมื่อมุลเลอร์พูดว่า "ออกกฎซวย" เขาหมายถึง "กำจัดกรรมตามสนองที่เป็นของวัตถุใด ๆ ที่เรารู้ ซึ่งตรงข้ามกับคลาสของวัตถุที่เราสามารถคาดเดาได้ "
Steve Jessop

คำตอบ:


18

ถ้าดวงอาทิตย์เกิดในระบบดาวคู่ที่ค่อนข้างกว้างโดยมีดาวที่จะกลายเป็นหลุมดำหรือดาวนิวตรอนผ่านซูเปอร์โนวาดังนั้น (a) มีโอกาสมากที่ระบบดังกล่าวจะถูกรบกวนโดยซูเปอร์โนวานั้นและเราจะ ไม่ได้อยู่ในระบบไบนารีตอนนี้ (b) ควรมีหลักฐานของซูเปอร์โนวาในรูปแบบของความอุดมสมบูรณ์ที่สูงมากของลูกสาวของนิวไคลด์กัมมันตรังสีอายุสั้นที่รวมอยู่ในวัสดุของระบบสุริยะ มีหลักฐานบางอย่างเกี่ยวกับสิ่งหลัง แต่ไม่คิดว่าเพียงพอที่ดวงอาทิตย์จะอยู่ในระบบดาวคู่ที่มีดาวดังกล่าว (แม้ว่าฉันอาจจะตรวจสอบสิ่งนี้)

อีกทางเลือกหนึ่งคือดวงอาทิตย์ถูกจับเป็นวงโคจรโดยเศษซากของดาวฤกษ์ในภายหลัง ทั้งนี้เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาที่เกิดซูเปอร์โนวา แต่กระบวนการตรวจจับเป็นอย่างโดยเนื้อแท้น่าในกาแล็กซี่ของเราครั้งหนึ่งดาวคอมสภาพแวดล้อมที่เกิดของพวกเขาโดยเฉพาะอย่างยิ่งการจับภาพที่ถูกปรับค่อนข้างแม่นยำให้ผลผลิตเพียงน้อยกว่าศูนย์สำหรับระบบพลังงานที่มีศักยภาพผลลัพธ์ของไบนารีกว้างมาก การจับดาวฤกษ์ "ปกติ" ไม่ว่าในกรณีใดจะมีโอกาสมากกว่าการจับโดยวัตถุขนาดกะทัดรัดที่หายาก


ดวงอาทิตย์คือสิ่งที่จะถูกจับไม่ใช่วิธีอื่น ๆ
โยชูวา

กรรมตามสนองจะเป็นวัตถุที่มีขนาดใหญ่มากขึ้น วางดวงอาทิตย์ตัวอ่อนลงบนวงโคจรที่มีพลังมากขึ้นและให้มันเป็นตัวที่ถูกจับแทนที่จะเป็นตัวจับและมันก็ดูมีสติมากกว่าเดิม
โยชูวา

7
@ โจชัว "การโต้แย้งทางเลือกคือดวงอาทิตย์ถูกจับได้ ... " ฉันไม่เห็นว่าประโยคนั้นหมายความว่าดวงอาทิตย์กำลังจับภาพหรือไม่?
Rob Jeffries

1

ฉันคิดว่าเราสามารถล้มลงได้โดยตรง แกนกึ่งหลักที่ทำนายไว้คือ 1.5 ปีแสง มันเป็นไปได้ในเวลาที่มีการเขียนว่าวัตถุดังกล่าวอาจยังคงซ่อนอยู่ ไม่น่าเป็นไปได้ที่หลุมดำที่มีมวลต่ำสุดที่ต้องการในการก่อตัวจะหนีรอดจากการค้นหาดาวเคราะห์น้อยอัตโนมัติหลายทศวรรษ อยู่ใกล้เกินไปมีพารัลแลกซ์มากเกินไปควรมีความเร็วตามขวางมากเกินไปและจะปรากฏเป็นเลนส์ความโน้มถ่วงในการค้นหาดาวเคราะห์น้อยในตอนนี้ พวกเขากำลังมองหาวัตถุที่ไม่เหมือนกันจากเฟรมหนึ่งไปอีกเฟรมหนึ่ง สิ่งนี้จะเดินทางไปยังเครื่องตรวจจับ

การประมวลผลครั้งแรกสำหรับการค้นหาดาวเคราะห์น้อยนั้นใช้เวลาเพียงแค่สองแผ่นในส่วนเดียวกันของท้องฟ้าและแตกต่างจากสิ่งที่มากกว่า XOR เล็กน้อย ตอนนี้คุณมีจุดสว่างที่มีบางสิ่งเคลื่อนไหว สิ่งเหล่านี้ถูกตรวจสอบกับตารางของวัตถุพื้นหน้าที่เป็นที่รู้จักและสิ่งใดที่ไม่ตรงกันจะถูกมองโดยมนุษย์ เลนส์ความโน้มถ่วงที่ไม่คาดคิดจะปรากฏขึ้นเพราะมันไม่ได้ยกเลิกระหว่างเฟรมเพราะขนาดของแสงแตกต่างกันมากเกินไป หากยังไม่ตาย (และจะใช้เวลาส่วนใหญ่) มันจะย้ายไปด้วย

กลไกการโคจรที่เกี่ยวข้องในการจับภาพนั้นจะรบกวนวงโคจรกาแลคซีของดวงอาทิตย์อย่างมากในระนาบการจับ เราทราบว่าชีวิตปรากฏบนพื้นผิวโลกเกือบจะทันทีที่มันเย็นพอและไม่ได้ถูกทอดด้วยรังสีกาแล็กซี่ สิ่งนี้จะทำให้ดวงอาทิตย์ต้องหมุนแกน Z รอบกาแลคซีที่มีหรือเล็กกว่านั้น ซึ่งทำให้ตัวซวยอยู่บนหรือใกล้กับกาแลคซี

แต่ฉันมีหลุมฉันไม่สามารถปิดได้ หากเราไม่สนใจซวยปกติมากพอเราก็สามารถกลายเป็นสหายของดวงอาทิตย์ได้ตลอดเวลา กระบวนการจับภาพโดยทั่วไปน่าจะก่อกวนการก่อตัวของดาวเคราะห์รอบดวงอาทิตย์ตัวอ่อน แต่วงโคจรที่ได้รับการพิสูจน์นั้นอยู่ไกลเกินพอที่จะหลีกเลี่ยงปัญหานี้ได้ วิธีนี้ต้องใช้วิธีการจับภาพที่แปลกใหม่ แต่เราน่าจะจบลงด้วยวิธีนี้


1
คุณเห็นได้ชัดว่าเลนส์อะไรที่คุณคาดหวังที่จะเห็นในสิ่งที่วัตถุ บางสิ่งอยู่ห่างออกไป 1.5 ปีแสง (ขึ้นอยู่กับมวลของหลุมดำจริง ๆ ) มีการเคลื่อนไหวแบบพารัลแลกซ์ประมาณ 2 อาร์ควินาที ฉันยอมรับว่าสิ่งนี้จะส่งผลกระทบต่อเลนส์ต่อตำแหน่งของดาวพื้นหลังและบางอย่างเช่นนี้อาจปรากฏขึ้นในการวิเคราะห์อย่างละเอียดของแคตตาล็อก Gaia เต็มรูปแบบเมื่อมันโผล่ออกมา การปรากฏตัวของหลุมดำจะไม่ส่งผลกระทบต่อตำแหน่งที่วัดได้ของแหล่งกำเนิดเบื้องหน้า
Rob Jeffries

โอ้ แต่คุณหมายถึง "วอกแวก" ในตำแหน่งของดาวพื้นหลังจะเห็นได้ในการสำรวจดาวเคราะห์น้อยเบื้องหน้า บางทีอาจจะใช่ แต่นั่นก็ขึ้นอยู่กับว่ามันอยู่ในแนวหน้าของดาวฤกษ์ใกล้เคียงที่เหมาะสมและมีตำแหน่งที่วัดอย่างระมัดระวัง ฉันอาจจะจัดทำแบบนี้ - ฉันจะตรวจสอบ
Rob Jeffries

3
V<15

การใช้สูตรเดียวกันรังสีแสงที่ผ่านภายใน 0.25 องศาจากศูนย์กลางของดวงอาทิตย์ที่ระยะห่าง 1 au จะถูกเบี่ยงเบนโดย ~ 2 อาร์คเซค (ดังที่สังเกต)
Rob Jeffries

โจชัวคำตอบที่ดี เพื่อเพิ่มจะไม่โยกเยกจาก barycenter ของดวงอาทิตย์และกรรมตามสนองที่เห็นได้ชัดจากโลก? เราสังเกตดวงอาทิตย์มานับพันปีและจะสังเกตว่าดาวพื้นหลังอยู่นอกตำแหน่งเป็นระยะ
จิม
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.