Karadeliğin boyutları


17

Bir kara delik ne kadar büyük olabilir ve bir kara delik ne kadar küçük olabilir? (Bir kara deliğin minimum ve maksimum boyutları)

Yanıtlar:


17

Primoridial kara delikler Planck kütlesinin üzerinde herhangi bir küçük boyutta bulunabilir (varsayımsal olarak; henüz deneysel bir kanıt yoktur). Bununla birlikte, yıldız kara delikleri TOV sınırının altında bir kütleye sahip olamaz (1,5 ila 3 güneş kütlesi)

50 milyar güneş kütlesinin bir üst limiti 1 gibi görünüyor . Ancak, şüpheli 2 bu (örneğin kısıtlamaları poz göz biçimlendirici kısıtlamaları içine alır oluşumu gibi bir BH); ve böyle bir kara deliğin varlığını yasaklamaz. Sonuçta, Schwarzschild metriği kesinlikle bir kara deliğin boyutuna sınır koymaz.

Bir kara deliğin sınırlayıcı boyutları hakkında konuşmanın, farklı referans çerçevelerindeki boyutlar değiştikçe biraz anlamsız olduğuna dikkat edin. Bir kara deliğin kütlesi hakkında konuşmak çok daha kolaydır ; yarıçap, bu bilgilerden çeşitli çerçevelerde hesaplanabilir.

1. Natarajan, P. ve Treister, E. (2009), Kara delik kütlelerinin bir üst sınırı var mı? Kraliyet Astronomi Derneği Aylık Bildirimleri, 393: 838-845. doi: 10.1111 / j.1365-2966.2008.13864.x

2. ancak henüz onaylayamıyorum; Makaleyi daha ayrıntılı okumam gerekecek


Primordial kara delikler "bulunabilir" mi? Bu ifadeyi söylemenin kafa karıştırıcı bir yolu, çünkü var olduklarını gösteriyor. Ve bunun için bir kanıt olmadığını.
Stan Liou

@stan düzeltildi, teşekkürler. Iirc olmasına rağmen, evrenimizin bunlara sahip olması gerektiğini gösteren birçok teorik kanıt var.
Manishearth

2

teorik olarak bir karadeliğin maksimum büyüklüğü / kütlesi olmamalıdır, ya da maksimum kütle evrendeki tüm kütleyi içeriyorsa söylenebilir;

bir karadeliğin minimum boyutu bir Planck uzunluğu olsa da, kararlı bir karadeliğin minimum kütlesi 3 güneş kütlesidir;

kütlesi 3 güneş kütlesinden daha az olan bir kara delik buharlaşarak kendini radyasyona (enerji) dönüştürür; ne kadar küçükse o kadar hızlı buharlaşır; yeterince küçükse, anında sert radyasyon parlamasına dönüşecektir;

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

bir karadeliğin kütlesini biliyorsanız yarıçapını hesaplayabilir ve yarıçapını biliyorsanız kütlesini hesaplayabilirsiniz; bu denklemle ilgili ilginç bir şey, yüksek bir yoğunluğa sahip yıldız kütleli bir kara delik gösterdiği, kara delik kütlede arttıkça yoğunluğu azalan süper kütleli bir kara delik gösterdiği;

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

böylece kaleminiz gibi istediğiniz her şeyi bir kara deliğe dönüştürebilir ve karadelik olması için gereken boyuta sıkıştırabilirsiniz; bir kalem sabit kara delik kütlesinden (3 güneş kütlesi) daha az olduğu için, hemen kendini tamamen sert bir radyasyon ışığına dönüştürecek (buharlaşacak);

bu nedenle CERN deneyi Dünya'yı yutmak için asla bir kara delik yaratmamış olabilir - atomik bir kara delik, hatta tüm Dünya'nın kütlesine ya da Güneş'e sahip olan herhangi bir şey yutmadan önce buharlaşırdı; güneş sistemimizde kararlı (3 güneş kütlesi) kara delik yapmak için yeterli kütle yoktur;


2
İlk kısım tamamen yanlıştır. Tüm (aşırı olmayan) kara delikler yayılır ve bu konuda üç güneş kütlesi hakkında kesinlikle özel bir şey yoktur.
Stan Liou

1
3 güneş kütlesinin, yıldız patlamasının kalbinde veya bir Nötron Yıldızı'nda oluşmasını beklediğimiz minimum boyutlu kara delik olduğu doğru olsa da, daha küçük bir kara deliğin kararlı olmasının bir nedeni yoktur. Sorun bir tane yapmak.
userLTK

0

Bir kara deliğin boyutunu belirlemek için önce bu formül Rs = (2MG) / (c ^ 2) kullanarak Schwarzschild Yarıçapını belirlemeniz gerekir. Fotoğraf küresini belirlemek için 3Rs / 2 formülünü kullanın ve R'lerinin yüzeyinden uzanır, toplanma diskini (madde için PNR) belirlemek için 5.5R'dir ve Rs eşiğinin yüzeyinden ölçülür.


2
Astronomi'ye hoş geldiniz. Bu cevap, mümkün olan en büyük ve en küçük kara delikleri belirlemek olan soruyu tam olarak cevaplamamaktadır.
James K

Bilinen evrende mümkün olan en büyük şeyin belirlenmesi kolay olmalıdır.
JMC

Bilinen evrende mümkün olan en büyük şeyin belirlenmesi kolay olmalıdır. Bilmeniz gereken tek şey evrendeki toplam kütle. Ve bu, madde / enerji sürecinin harcandığı 12 Milyar yıl boyunca belirlenemez. Ancak tahmin edebiliriz. Devam etmeyen en küçük Scharzschild yarıçapı bir hidrojen atomu kadar küçük olacaktır. Her ikisinin de cevabı büyük patlama tekilliğidir.
JMC

1
Mümkün olan en büyük BH, Evrende ne kadar maddenin mevcut olduğu sorusu değil, yaratılışıyla sonuçlanan süreçler meselesidir. Manishearth'ın cevapladığı gibi, kısmen Eddington sınırlı oldukları için maksimum bir boyut var gibi görünüyor. Prensip olarak, bir H atomunun büyüklüğünde bir BH'ye sahip olmanıza rağmen, böyle bir tane oluşturmak için belirgin bir mekanizma yoktur ve başarabilmeniz bile, muhtemelen Hawking radyasyonuyla hemen buharlaşacaktır.
pela
Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.