Planetas de vida en órbita alrededor de agujeros negros. ¿Pueden / existen realmente?

Entonces, vi Interestelar y si tú también lo viste, sabes que hay un planeta orbitando un agujero negro, lo llaman el Planeta de Miller. Según la película, cada hora en el planeta de Miller es equivalente a 7 años en la Tierra debido a la atracción gravitacional del agujero negro.

Pregunta: Suponiendo que haya otras formas de vida en el universo, ¿es realmente posible que esté cerca de un agujero negro? ¿Es posible que hayan surgido miles (o incluso millones) de años antes que nosotros, pero no están tan avanzados como nosotros porque el tiempo en nuestro planeta es mucho más rápido que el de ellos? es mucho mas para nosotros? Si tienen una tarea que vencer mañana, tenemos, digamos, 100 años más de tiempo para hacerlo (supongamos qué más podemos hacer en esos 100 años). ¿O en realidad están más avanzados que nosotros, pero desde la Tierra, de alguna manera viven en el pasado?

Bueno, primero lo primero. No es probable que tenga un planeta orbitando cerca de un agujero negro y en una dilatación de tiempo significativa porque los efectos de las mareas probablemente desgarrarían cualquier cosa que esté tan cerca. Ciertamente, un planeta en órbita alrededor de un agujero negro de masa estelar necesitaría estar bastante lejos para no desgarrarse, por lo que en cualquier momento la dilatación sería bastante pequeña.

Alrededor de un agujero negro supermasivo, los efectos de las mareas son más pequeños y es posible una órbita casi cercana con cierta dilatación del tiempo. (ver el enlace a continuación para más detalles),

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

Pero en una órbita planetaria estable, es probable que alcance un máximo del 20% de dilatación del tiempo y solo alrededor de un agujero negro supermasivo, donde solo hay 1 por galaxia. La idea de 1 día a 100 años no es práctica, son 80 días a 100 días si se trata de una órbita planetaria estable.

y, no estoy seguro de que quieras estar tan cerca del agujero negro en el centro de la galaxia, no porque la órbita no sea estable, sino porque las estrellas también están en esa órbita. Puede que no sea un lugar seguro para estar.

Entonces, en realidad, querrías un agujero negro de masa estelar y una órbita distante, donde la dilatación del tiempo sería bastante pequeña, y en ese escenario, sí, la vida es posible debido a la energía de las mareas, por lo que un planeta podría tener una superficie líquida agua y una atmósfera, incluso si el agujero negro emitía muy poca luz y calor.

Tal planeta en una órbita de energía de marea probablemente estaría bloqueado por mareas, lo que protegería el lado opuesto de los rayos gamma que escupe el agujero negro cuando come, por lo que en teoría sería un buen lugar para la vida. No hay una fuente de luz significativa, a menos que se trate de un sistema binario, por lo que las plantas lo tendrían más difícil, pero habría calor.

Hay otro problema La creación de agujeros negros tiende a hacer explotar todo en una gran explosión. No está claro que un planeta sobreviva al nacimiento de un agujero negro, por lo que es posible que necesite un planeta capturado.

Finalmente, vida inteligente. . . Realmente no sabemos lo suficiente sobre cuán común es la vida inteligente en otros planetas. La vida puede ser bastante suficiente, pero la vida inteligente es mucho menos clara y hay otros factores además del tiempo.

Hoy, simplemente no sabemos lo suficiente como para predecir si hay vida inteligente o no. Probablemente hay vida en otras partes del universo, aunque incluso eso no es 100% seguro, pero con respecto a la vida inteligente, hay demasiadas incógnitas en esa ecuación. Creo que un agujero negro podría no ser óptimo para la formación de vida inteligente debido a la falta de luz, por lo tanto, mucho menos fotosíntesis, por lo tanto, una formación de oxígeno más lenta (si sigue el mismo patrón que la Tierra) y la improbabilidad de que un planeta sobreviviera La creación del agujero negro.

El "Planeta de Miller" de Interstellar es basura absoluta ...

En primer lugar, los agujeros negros no comienzan como agujeros negros. Los agujeros negros se forman al final del ciclo de vida de una estrella muy grande (al menos 25 masas solares, pero más frecuentemente más de 35 o 40 SM) cuando se convierte en supernova o hipernova. Cualquier planeta en órbita alrededor de esa estrella será destruido antes de que el agujero negro se convierta en un agujero negro. Necesitamos recordar que los agujeros negros no son estrellas que resultan ser tan densa que la luz no puede escapar de su gravedad. Los agujeros negros son los RESTOS de las estrellas. Y, el proceso de convertirse en un agujero negro destruye los planetas.

Además, ese planeta en la película que orbita un agujero negro tenía agua líquida. No existe una zona de Ricitos de Oro alrededor de un agujero negro como el que tiene alrededor de una estrella donde el agua no se congela ni se evapora. Eso significa que debe estar a la distancia correcta de una fuente de calor. El agujero negro no le dará ese calor o luz.

Finalmente, para que ese "planeta" tenga una dilatación del tiempo gravitacional equivalente a 7 años por hora terrestre, tendrá que estar tan cerca del agujero negro que las olas de una milla de altura serán lo último que le preocupará. Si no estás frito por la radiación en segundos, si estás tan cerca. De hecho, el planeta será destrozado, pulverizado, irradiado y básicamente se convertirá en parte del disco de acreción (brillante) representado en la película. Ese disco, por cierto, puede tener años luz de diámetro en agujeros negros masivos.

Pero, oye, es una película y se supone que es entretenimiento, no ciencia. Entonces puedo perdonar todo eso. Lo que no podía perdonar era la evidente estupidez en la trama, como que la tripulación SABÍA sobre la dilatación del tiempo pero no sabía que Miller habría aterrizado a pesar de que habían recibido su señal durante muchos años. ¡Aterrizaron, tuvieron su terrible encuentro con la ola y LUEGO se dieron cuenta de que, en lo que respecta a Miller, acababa de aterrizar y acababa de morir! Sin embargo, Bugs Bunny Science puede ser entretenido. Pero, las tramas tontas e ilógicas hacen que una película sea difícil de seguir.

De acuerdo con Opatrný et al. (2016) " Vida bajo un sol negro ", podría ser posible tener temperaturas cálidas alrededor de un agujero negro supermasivo aislado gracias a la radiación de fondo cósmico desplazada en azul. Sus cálculos conducen a una temperatura de equilibrio estimada de 890 ° C para el planeta de Miller (esto sin la radiación adicional proveniente del disco de acreción), lo que no augura nada bueno para el ambiente acuoso que se muestra en la película. Un planeta que orbita más allá podría soportar agua líquida. En el pasado, el planeta necesitaría ubicarse más lejos del agujero negro debido a la temperatura más alta de la radiación de fondo en el universo temprano.

Si tales sistemas existen realmente es otra cuestión. Los habitantes de ese planeta tendrían que esperar que nada se acercara demasiado al agujero negro, ya que la acumulación haría que el ambiente fuera bastante hostil.