¿Es posible que algunas estrellas ya sean agujeros negros y sin embargo vemos luz emitida desde antes de convertirse en un agujero negro?

En el caso de las estrellas, vemos que están quemando combustible a un ritmo rápido, que son muy brillantes (o cualquier estrella que esté lo suficientemente lejos de nosotros) podría ser que ya son agujeros negros (los suficientemente grandes) y somos simplemente viendo la luz emitida durante su fase principal? Entonces, si es así, ¿es seguro decir que la mayoría de las estrellas ya están muertas que vemos?

Editar: aprecio todas las respuestas. Esta ha sido una lectura fascinante. También odio tener que seleccionar "la respuesta" cuando obtuve algo de todos ellos.

Depende de lo que quieras decir con "ver". Supongo que te refieres a simple vista. Hagamos algunos cálculos aproximados para estimar las probabilidades.

La estrella más lejana visible a simple vista es Deneb , distancia estimada alrededor de 1550 años luz. La mayoría de las estrellas visibles a simple vista están mucho más cerca. Dado que incluso el tipo de estrella que forma un agujero negro vive unos pocos millones de años, podríamos esperar que hasta una estrella suficientemente grande en mil haya formado un agujero negro durante el tiempo en que su luz estaba en camino hacia nosotros.

Hay unas 5000 estrellas visibles a simple vista en buenas condiciones, pero solo un centenar lo suficientemente masivo como para formar agujeros negros. Entonces, sobre esa base, lo más probable es que haya como máximo una de esas estrellas, y probablemente ninguna.

Para estimar esto de otra manera, considere que hay en promedio una supernova en una galaxia por siglo . Comparando la distancia a la estrella visible más lejana con el diámetro de la galaxia, calculo que podemos ver a lo sumo 1 / 2500th de la Vía Láctea, por lo que deberíamos esperar que solo una estrella visible se convierta en supernova cada 250,000 años. Dividiendo que por la distancia en años luz a las estrellas visibles más lejanas, tenemos solo una posibilidad entre cien de que alguna de las estrellas visibles se haya convertido en supernova durante el tiempo en que su luz estaba en camino hacia nosotros.

Una advertencia es que obtuve estas cifras de fuentes dispares, basadas en búsquedas de Google. Sin embargo, parece claro que las probabilidades no son buenas. Esperemos que uno de los expertos pueda proporcionar mejores datos.

No, creo que la mayoría de las estrellas lo suficientemente grandes como para formar agujeros negros, necesitan unos pocos millones de años para hacerlo desde el nacimiento hasta la muerte. Dado que solo podemos ver estrellas en la Vía Láctea a unas pocas decenas de miles de años luz de distancia, solo alrededor del 1% de ellas deberían haberse colapsado en un agujero negro ya que emitieron la luz que ahora vemos aquí.

Pero muchas de las mismas estrellas gigantes observadas en la galaxia de Andrómeda, que está a más de 2 millones de años luz de distancia, podrían haberse convertido en agujeros negros "hoy". Porque su tiempo de viaje ligero es comparable con su vida útil. Si uno pudiera observar estrellas gigantes tan jóvenes a más de 0.1 mil millones de años luz de distancia, podría decir con confianza que TODAS ellas se han convertido en agujeros negros ahora cuando la luz de su vida estelar pasada nos alcanza.

Es seguro decir que un número decente de las estrellas que vemos están muertas hoy. El espacio es infinito, por lo que es seguro asumir que hay estrellas que están a más de mil millones de años luz de distancia que no vivieron a mil millones de años. Por lo tanto, habrán muerto antes de que su luz llegue a la Tierra. Además, cuanto mayor es la masa de la estrella, más rápido quema su combustible, por lo que es menos probable que las estrellas que se convertirán en agujeros negros sigan con vida. No tengo ejemplos específicos de estrellas que puedan convertirse en agujeros negros en el "futuro", pero es muy probable. Puse el futuro entre comillas porque sucedió hace 500 millones de años, pero la estrella está a 501 millones de años luz de distancia, por lo que el hecho de que se esté colapsando en un agujero negro no nos alcanzará por otro millón de años. Es difícil de explicar conceptualmente.

Como ejemplo: la estrella A está a 400 millones de años luz de distancia. Esto significa que la luz tarda 400 millones de años en llegar aquí. Estamos viendo la estrella como era hace 400 millones de años. Si la Estrella A se "formara" oficialmente (comenzó la fusión en su núcleo) hace 350 millones de años y colapsó en un agujero negro hace 10 millones de años, todavía no veríamos la luz de la estrella en primer lugar, pero ya sería un negro agujero. En 50 millones de años veríamos la estrella comenzar a formarse, y en 390 millones de años veríamos la estrella colapsar en un agujero negro.

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

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

¿podría ser que ya son agujeros negros (los suficientemente grandes) y solo estamos viendo la luz emitida durante su fase principal?

Para algunas estrellas, sí, podría ser. Hay ciertas estrellas que podemos observar individualmente, y que creemos que podrían convertirse en supernova más o menos en cualquier momento. Betelgeuse es probablemente el ejemplo más famoso. Está a 640 años luz de distancia, podría convertirse en supernova de tipo II en cualquier momento (esperado dentro del próximo millón de años, pero posiblemente podría ocurrir dentro de los próximos 640 años a medida que lo observamos, de modo que ya sucedió). Podría convertirse en un agujero negro cuando lo haga (aunque creo que una simple estrella de neutrones también está en las cartas, y probablemente sea más probable).

Además, cuando observamos una galaxia distante, es seguro (en lo que respecta a nuestras teorías) que algunas de las estrellas que contribuyen a la luz de esa galaxia se han convertido en agujeros negros. Sin embargo, dado que no estamos resolviendo estrellas individuales en esas galaxias incluso con nuestros mejores telescopios, podría tener una discusión si estamos "viendo" las estrellas o no.

¿Es seguro decir que la mayoría de las estrellas ya están muertas que vemos?

Estrellas en nuestra galaxia, la Vía Láctea, no. Tiene solo alrededor de 100 mil años luz de diámetro, contiene 100 mil millones - 1 billón de estrellas, de las cuales podemos "ver" individualmente solo una pequeña proporción. La mayoría de ellos están muy cerca, los más alejados alrededor de 1500 años luz, y la mayoría de ellos no son candidatos para supernovas, y mucho menos candidatos para agujeros negros. Incluso teniendo en cuenta nuestros mejores telescopios, solo resolvemos una pequeña proporción de estrellas individualmente.

La galaxia probablemente experimenta aproximadamente una supernova cada 50-100 años. Entonces, incluso si todas ellas fueran estrellas visibles (que no lo son: incluso de las estrellas más grandes de la galaxia, solo una pequeña proporción se puede ver a simple vista), y todas las supernovas resultaron en agujeros negros (que no ' t), entonces, como máximo, 15-30 estrellas visibles a simple vista ya podrían ser agujeros negros, y solo hasta 1000-2000 estrellas totales en toda la galaxia, independientemente de la visibilidad, se encuentran en la duración entre la supernova y la entrada de la Tierra en el futuro cono de luz de esa supernova. Este límite superior extremadamente suelto de ninguna manera es "la mayoría de las estrellas que vemos", y de hecho lo más probable es que ninguna de las estrellas que ves cuando miras hacia el cielo nocturno ya sean agujeros negros. Bien podría ser que ninguno de ellos lo sea.

También es poco probable que alguna estrella que observe a simple vista esté muerta, ya que sus vidas son del orden de 10 millones de años (para la más grande) a miles de millones de años, y sus distancias desde la Tierra son de 1500 años luz o menos. Pero hay algunas estrellas, como Betelgeuse, que sabemos que están cerca del final de su vida y que, por lo tanto, podrían estar "ya muertas" en este sentido.

Usando telescopios podemos ver algunas estrellas individuales en galaxias cercanas, o al menos observarlas indirectamente, ya que están iluminando nebulosas que vemos, a unas pocas decenas de millones de años luz de distancia (estas tienden a ser supergigantes azules, creo ) De estos, los que están en camino de convertirse en un agujero negro bien pueden tener vidas inferiores o iguales a su distancia de nosotros. No es necesariamente el caso de que todos o incluso la mayoría de ellos se conviertan en agujeros negros, no estoy seguro de qué es típico de los tipos de estrellas en cuestión, pero para esas estrellas se puede decir que muchas o la mayoría ya son agujeros negros. Las estrellas más distantes resueltas individualmente están todas muertas de una forma u otra.

Si nos permite "ver" cada estrella en una galaxia muy distante, a pesar de que no podemos resolver ninguna de ellas individualmente antes de que se supernovan, entonces los números cambian nuevamente, pero mi instinto es que ese no es el caso de que "la mayoría" del universo observable ya está colapsado en agujeros negros. Pero las estrellas pueden estar muertas aunque no sean agujeros negros. Podemos ver galaxias a más de 10 mil millones de años luz de distancia, que es casi toda la vida de una estrella como el Sol. Sin embargo, para llegar a "la mayoría", primero debe acordar qué cuenta como estrella y, en segundo lugar, examinar qué tipo de estrella contienen esas galaxias. Si terminas concluyendo que la mayoría de las estrellas son (en comparación con el Sol) pequeñas cosas de color marrón rojizo con vidas en decenas de miles de millones de años, entonces la mayoría de las estrellas no son

Tenga en cuenta que en la relatividad especial el concepto de "simultáneo" es un poco difícil de precisar. Pero he seguido la convención de que si algo está a X años luz de distancia, entonces cualquier cosa que observemos de aquí a X años a partir de ahora, "ya ha sucedido". No necesariamente tenemos derecho desde donde estamos para decir que "ya sucedió", ya que no está en nuestro cono de luz pasado, pero es lo suficientemente bueno :-)

No todas las estrellas que mueren se convierten en agujeros negros. Solo los realmente, realmente masivos, los "gigantes" los llaman. Son raros. Ninguna de las estrellas visibles a simple vista desde la Tierra es lo suficientemente masiva como para ser agujeros negros. Los científicos pueden determinar la masa de una estrella usando el diagrama de Hertzsprung-Russell.

Sin embargo, es un escenario posible, pero no en la Tierra.

Es posible porque la luz emitida por una estrella viviente viajará para siempre hasta que sea absorbida por la materia en su camino. Entonces, una estrella puede estar muerta por eones antes de que la luz sea finalmente absorbida por algo, como un planeta alienígena y ojos alienígenas, muy lejos y mucho después de que la estrella portadora de luz haya alcanzado el estado de agujero negro. Es tan específico de la situación de la Tierra que las estrellas visibles no son agujeros negros porque sus masas no son lo suficientemente grandes.

Es posible. Digamos que la humanidad se formó hace 195,000 años (el fósil humanoide más antiguo encontrado) y una estrella muy masiva a menos de 195,000 años luz de distancia se convirtió en supernova o incluso explotó en un agujero negro en 195000 años, existe la posibilidad de que algún humanoide lo haya visto. Históricamente, las personas han documentado haber visto supernovas en el pasado y si alguna de ellas hubiera sido estrellas lo suficientemente masivas, entonces podría haber una formación de agujero negro que fue testigo. Sin embargo, no se encuentran agujeros negros en las áreas descritas por las descripciones hechas por los testigos, pero ver uno es posible, solo espero que no esté muy cerca de nuestro sistema. El GRB resultante podría arruinar tu día.