Dimensiones de un agujero negro


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¿Qué tan grande puede llegar a ser un agujero negro y qué tan pequeño puede llegar a ser un agujero negro? (Dimensiones mínimas y máximas de un agujero negro)

Respuestas:


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Se pueden encontrar agujeros negros primoridiales (hipotéticamente; todavía no hay evidencia experimental) de cualquier tamaño pequeño por encima de la masa de Planck. Sin embargo, los agujeros negros estelares no pueden tener una masa por debajo del límite de TOV (1.5 a 3 masas solares)

Parece haber un límite superior 1 de 50 mil millones de masas solares. Sin embargo, sospecho 2 que esto tiene en cuenta las restricciones formativas (es decir, las restricciones planteadas en la formación de tal BH); y no prohíbe que exista dicho agujero negro. Después de todo, la métrica de Schwarzschild ciertamente no impone límites en el tamaño de un agujero negro.

Tenga en cuenta que hablar sobre las dimensiones limitantes de un agujero negro carece de sentido, ya que las dimensiones cambian en diferentes marcos de referencia. Es mucho más fácil hablar sobre la masa de un agujero negro; El radio se puede calcular en varios cuadros a partir de esa información.

1. Natarajan, P. y Treister, E. (2009), ¿Existe un límite superior para las masas de agujeros negros? Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society, 393: 838–845. doi: 10.1111 / j.1365-2966.2008.13864.x

2. pero aún no puede confirmar; Tendré que leer el periódico más a fondo


¿Se pueden encontrar agujeros negros primordiales? Esa es una forma confusa de expresar esa afirmación, ya que sugiere que existen. Y de eso no hay evidencia.
Stan Liou

@stan arreglado, gracias. Aunque hay mucha evidencia teórica que muestra que nuestro universo debería tenerlos.
Manishearth

2

teóricamente no debería haber tamaño / masa máxima de un agujero negro, o podría decirse que la masa máxima sería si contuviera toda la masa en el universo;

aunque la dimensión mínima de un agujero negro sería una longitud de Planck, la masa mínima de un agujero negro estable es de 3 masas solares;

un agujero negro que tiene una masa de menos de 3 masas solares se evaporará, transformándose en radiación (energía); cuanto más pequeño es, más rápido se evapora; si es lo suficientemente pequeño, se convertirá instantáneamente en un destello de radiación fuerte;

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

si conoce la masa de un agujero negro puede calcular su radio y si conoce su radio puede calcular su masa; tenga en cuenta que una cosa curiosa sobre esta ecuación es que muestra un agujero negro de masa estelar que tiene una alta densidad, mientras que un agujero negro supermasivo que tiene una densidad que disminuye a medida que el agujero negro aumenta en masa;

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

para que pueda transformar lo que quiera, como su lápiz, en un agujero negro si lo desea, y podría comprimirlo al tamaño requerido para que se convierta en un agujero negro; es solo que se transformaría inmediatamente (se evaporaría) completamente en un destello de radiación dura, porque un lápiz es menor que la masa estable del agujero negro (3 masas solares);

esta es la razón por la cual el experimento CERN nunca podría haber creado un agujero negro para tragar la Tierra: un agujero negro subatómico, incluso uno con la masa de toda la Tierra, o el Sol, se evaporaría antes de tragar cualquier cosa; no hay suficiente masa en nuestro sistema solar para hacer un agujero negro estable (3 masas solares);


2
La primera parte es totalmente errónea. Todos los agujeros negros (no extremos) irradian, y no hay absolutamente nada cualitativamente especial sobre tres masas solares en ese sentido.
Stan Liou

1
Si bien es cierto que 3 masas solares tienen el tamaño mínimo del agujero negro que esperamos formar en el corazón de una explosión estelar o de una estrella de neutrones, no hay razón para que un agujero negro más pequeño no sea estable. El problema está en hacer uno.
userLTK

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Para determinar primero el tamaño de un agujero negro, debe determinar su Radio Schwarzschild utilizando esta fórmula Rs = (2MG) / (c ^ 2). Para determinar su fotoesfera, use la fórmula 3Rs / 2 y se extiende desde la superficie de sus Rs, para determinar su disco de acreción (PNR para la materia) es 5.5Rs y se mide desde la superficie de su umbral de Rs.


2
Bienvenido a la astronomía. Esta respuesta no responde completamente la pregunta, que era determinar los agujeros negros más grandes y más pequeños posibles.
James K

El más grande posible en el universo conocido debería ser fácil de determinar.
JMC

El más grande posible en el universo conocido debería ser fácil de determinar. Todo lo que uno necesita saber es la masa total en el universo. Y eso no sería determinable para otros 12 mil millones de años cuando se gasta el proceso de materia / energía. Sin embargo podríamos estimar. El radio de Scharzschild no sostenido más pequeño sería tan pequeño como un átomo de hidrógeno. La respuesta a ambas es probablemente la singularidad del Big Bang.
JMC

1
El BH más grande posible no es una cuestión de cuánta materia está disponible en el Universo, sino una cuestión de los procesos que resultan en su creación. Como responde Manishearth, parece haber un tamaño máximo, en parte porque están limitados por Eddington. Y aunque, en principio, puede tener un BH del tamaño de un átomo de H, no existe un mecanismo obvio para crearlo, e incluso si lo lograra, probablemente se evaporaría de inmediato a través de la radiación de Hawking.
pela
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