可能有些恒星已经是黑洞了,但我们却看到了变成黑洞之前发出的光?


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对于恒星,我们看到它们正在以快速的速度燃烧燃料,非常明亮,(或者就此而言,离我们足够远的任何恒星)可能是因为它们已经是黑洞(足够大的洞)而我们只是看到在其主要阶段发出的光?那么,如果可以的话,可以肯定地说我们看到的大多数恒星已经死了吗?

编辑:我感谢所有的答案。这是一个有趣的读物。当我从所有人那里收集到一些东西时,我也讨厌不得不选择一个“答案”。


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不,用肉眼可见的绝大多数恒星今天仍然“活着并踢着”。您现在看到的任何一颗星星都已经爆炸的可能性很小。可能的反例是像Betelgeuse这样的巨人,但是即使那样,可能性也不是很大。原因是-大多数裸眼恒星都离我们很近,所以光不需要那么多时间就能到达我们,也许是几年到几百年。在宇宙尺度上,这是一个非常非常狭窄的时间窗口。
Florin Andrei

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这取决于您所说的“现在”。当您考虑相对论时,同时性的概念会有些滑。
2015年

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@Mark:我的回答中也提到了这一点。但是,如果将“已经死亡”的“安全”定义表示为“过去的光锥死了”,那么答案是(a)很无聊,“因为没有黑洞不在主要阶段,所以没有一个”和(b)显然不是提问者所指的是什么,他们只是使用相对论中的行话与明显意图不同的词语来表达自己;-)
史蒂夫·杰索普

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@Mark这是真的。我想我是在想观察者(哦!我,接我!)是否说过,在恒星的安全观看距离之内,它是否已经死了,我们(我们)在地球上看到的是残留在其上的光的残留物虽然它仍然是“活着的”
gigatexal 2015年

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@Mark:对于用肉眼可见的恒星,实际上并没有太大的区别。我认为答案是几乎一样的,无论您选择的是相对于地球,所讨论的恒星还是整个星系相对静止的观察者。(即使考虑到GR并没有多大关系;对于任何合理选择的空间状表面,答案都是相同的。)
Harry Johnston

Answers:


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这取决于您所指的“看到”。我认为你是用肉眼说的。让我们做一些粗略的计算来估计几率。

肉眼可见的最远的单颗星是Deneb,估计距离约为1550光年。肉眼可见的大多数恒星都更近。由于即使是形成黑洞的恒星也可以存活数百万年,因此,我们希望在它们的光进入我们的过程中,可能有多达千分之一的恒星形成黑洞。

大约5000星星肉眼可见良好的条件下,但只有一百元左右的庞大足以形成黑洞。因此,在此基础上,很可能最多只有一颗这样的恒星,也许没有。

用另一种方式估算,可以考虑每个世纪一个星系中平均有一个超新星。将到最遥远的可见恒星的距离与银河系的直径进行比较,我估计我们最多可以看到银河系的1/2500,因此我们应该期望每25万年中只有一颗可见恒星发生超新星飞行。将其除以光年到最远可见恒星的距离,我们得到的机会只有一百分之一,即可见光在它们进入我们的路上时,它们都发生了超新星飞行。

一个警告是我根据Google搜索从不同的来源获得了这些数字。但是,很明显赔率不好。希望其中一位专家可以提供更好的数据。


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请注意,此估计取决于您认为肉眼可见的范围。根据维基百科,P Cygni在大约6000光年时肉眼可见。使用我的第二次计算,将几率降低到7
哈里·约翰斯顿

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为什么要限制肉眼?我敢肯定,在晴朗的夜晚,消费者级别的8英寸反射镜会比5k星星看到更多的东西。
asawyer

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@asawyer:没有令人恐惧的复杂原因,考虑到问题的表达方式,这似乎只是对问题意图的合理猜测。
哈里·约翰斯顿

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不,我认为大多数恒星足够大以形成黑洞,从出生到死亡都需要几百万年的时间。由于我们只能在距离数万光年的银河系中看到恒星,因此只有约1%的恒星应该塌陷到黑洞,因为它们发出了我们现在在这里看到的光。

但是,距离仙女座星系(距离2+百万光年)观察到的许多同类巨星,可能“今天”变成了黑洞。因为它们的轻行时间与它们的寿命相当。如果可以观察到距离我们超过1亿光年的如此年轻的巨星,人们可以自信地说,随着过去恒星生命的光芒传到我们身边,所有这些巨星现在都变成了黑洞。


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-1错误。较大的恒星比较小的恒星燃烧得更快。
AJMansfield

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@AJMansfield我没有在这个答案中看到任何暗示相反的内容...?
senshin 2015年

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问题是“是否有可能”,而不是“是否有可能”,因此您不应该以全面的“否”开始。不过,
为了免遭惩罚

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可以肯定地说,今天我们看到的许多恒星都死了。空间是无限的,因此可以安全地假设存在距离超过十亿光年的恒星,而这些恒星的寿命不超过十亿年。因此,他们将在光到达地球之前就已经死亡。此外,恒星的质量越大,燃烧燃料的速度就越快,因此将成为黑洞的恒星存活的可能性就较小。我没有具体的恒星实例,它们很可能在“未来”中变成黑洞。我将未来用引号括起来,因为它发生在5亿年前,但恒星距离我们只有5.01亿光年,所以它坍缩成黑洞这一事实再过一百万年也不会到达我们。很难从概念上进行解释。

例如:A星距离我们有4亿光年。这意味着光要到达这里需要4亿年。我们看到的是这颗4亿年前的恒星。如果恒星A在3.5亿年前正式“形成”(开始在其核心中开始融合)并在1000万年前坍塌成黑洞,那么我们一开始就不会看到恒星发出的光,但是它已经是黑色的了孔。在五千万年中,我们将看到恒星开始形成,在三亿九千万年中,我们将看到恒星坍塌成黑洞。


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另外,我还不能对其他答案发表评论(是的,低代表),但我想指出这是很不正确的。除非您用自己的眼睛直言不讳,否则我们可以看到数百万光年,即使这样,我也很确定我们可以用银河看到外面的银河系和数万光年。
罗伯特·威兹

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肉眼可见的最远的单颗星是Deneb,估计距离约为1550光年。肉眼可见的大多数恒星都更近。
哈里·约翰斯顿

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@哈里·约翰逊(Harry Johnson)感谢您的纠正,我不知道我们有这么有限。我花了太多时间盯着哈勃望远镜的图像,而用我自己的眼睛还不够。我认为非“眼睛”方面仍然值得考虑。
罗伯特·威兹

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很公平; 这是对该问题的有效解释,尽管我猜测是OP意味着肉眼可见。对于哪颗恒星是肉眼可见的,不同来源之间似乎也存在很大分歧。例如,维基百科说Rho Cassiopeiae在大约8200光年可见,这与我之前提供的资料相反。
哈里·约翰斯顿

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

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

可能是因为它们已经是黑洞(足够大的黑洞),而我们只是看到了在其主要阶段发出的光?

对于某些明星,是的。我们可以个别观察某些恒星,并且我们相信它们随时可能会或多或少地成为超新星。槟榔可能是最著名的例子。它距离640光年,可以随时发生II型超新星(预计在未来一百万年之内,但是据我们观察,可能在未来640年内发生,因此已经发生)。当它出现时,它可能会变成一个黑洞(尽管相信只有一个中子星也将出现)。

此外,当我们观察到一个遥远的星系时,就我们的理论而言,可以肯定的是,一些自该星系发出光的恒星此后就变成了黑洞。但是,由于即使使用最好的望远镜也无法解析这些星系中的单个恒星,因此您可能会争论我们是否在“看到”这些恒星。

可以肯定地说,我们看到的大多数恒星已经死了吗?

银河系中的星星,不。它只有大约10万光年,它包含1000亿-1万亿颗恒星,我们只能单独看到其中很小的一部分。其中大多数都非常接近,大约1500光年的最远的,而且大部分这些是不是在所有的超新星候选者,更不用说黑洞候选者。即使考虑到我们最好的望远镜,我们仍然只能单独分解一小部分恒星。

该星系大概每50-100年经历一次超新星爆发。因此,即使所有这些都是可见的恒星(它们不是:即使是银河系中最大的恒星,也只能用肉眼看到一小部分),并且所有超新星都产生了黑洞(它们没有) t),那么,肉眼可见的恒星中最多已有15-30颗已经是黑洞,并且在整个银河系中,无论能见度如何,在超新星与地球进入未来之间的持续时间内,最多只有1000-2000个恒星超新星的光锥。这种极其宽松的上限绝不是“我们看到的大多数恒星”,实际上,当您仰望夜空时看到的恒星没有一个已经是黑洞了。很可能他们中的任何一个都不会。

您用肉眼观察到的恒星也不大可能会死掉,因为它们的寿命约为1000万年(最大)至数十亿年,并且它们与地球的距离为1500光年或更短。但是,有几颗恒星,例如Betelgeuse,我们知道它们已经接近生命的尽头,因此从这个意义上来说可能已经“已经死亡”。

使用望远镜,我们可以看到附近星系中的一些单独的恒星,或者至少间接地观察到它们,因为它们正在照亮我们所看到的星云,距离可达数千万光年(我认为这些星通常是蓝色超巨星) )。其中,那些可能会变成黑洞的人的寿命很可能小于或等于他们与我们的距离。不一定全部或大部分都变成黑洞,我不确定所讨论的恒星类型的典型特征,但是对于那些恒星,您可以说很多或大多数已经是黑洞了。距离最远且单独分辨的恒星都以一种或另一种方式死亡。

如果您允许我们在非常遥远的星系中“看到”每颗恒星,即使我们无法在它们出现超新星之前对其进行单独分辨,那么数字又会改变,但我的直觉是“多数”并不是这种情况。可观察的宇宙已经塌陷成黑洞。但是,即使这些恒星不是黑洞,它们也很可能已经死了。我们可以看到10+十亿光年远的星系,这大约是太阳等恒星的整个寿命。但是,要想出“最大”星,您必须首先同意什么才算是恒星,其次要调查这些星系包含哪些恒星。如果最后得出的结论是,大多数恒星(与太阳相比)是微小的红褐色小物质,它们的寿命可以在数百亿年内发生,那么大多数恒星就不是“

请注意,在狭义相对论中,“同时”的概念很难确定。但是我遵循的惯例是,如果某事物距离X光年,那么我们从现在到X年之后所观察到的一切都“已经发生”。我们不一定要从站立的地方说它“已经发生”,因为它不在我们过去的视锥范围内,但是足够好了:-)


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并非所有死亡的恒星都会变成黑洞。只有真正非常庞大的人,他们称之为“巨人”。他们很少见。从地球上肉眼看不到的恒星都没有足够大到足以成为黑洞。科学家可以使用赫兹普劳–拉塞尔图来分辨恒星的质量。

但是,这是可能的,只是不在地球上。

这是可能的,因为从活着的恒星发出的光将永远传播,直到被路径中的物质吸收为止。因此,一颗恒星可能在数万年前就死了,直到光最终被带有恒星的黑洞状态所吸收和吸收的东西(例如外星人的行星和外星人的眼睛)吸收得很远。只是针对地球的情况,可见恒星不是黑洞,因为它们的质量还不够大。


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我的研究表明,Xi Persei,P Cygni和Rho Cassiopeiae是可见恒星的例子,这些恒星有一天最终会变成黑洞。但是,不同来源之间对于“可见”恒星的构成似乎存在分歧。可以在这里鸣叫任何专家吗?
哈里·约翰斯顿

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有可能的。假设人类是在195,000年前形成的(发现了最古老的类人动物化石),并且距195,000光年远的一颗非常巨大的恒星在195,000年内就发生了超新星爆发甚至撞入黑洞,这有可能是一些类人动物看到了它。从历史上看,人们已经记录了过去观测到的超新星,如果其中任何一个具有足够大的恒星,那么它可能是一个黑洞形成。但是,在目击者的描述所描述的区域中没有黑洞,但是可以看到一个黑洞,只是希望它与我们的系统不是很接近。生成的GRB可能会破坏您的一天。


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如果内爆的大质量恒星距离地球超过195,000光年,或者比其在光年内的距离更快的内爆时间,我们还不会看到它的死亡。例如,如果一颗19000光年远的恒星在18000年前就内爆了,那么1000年后我们将无法检测到它的变化。
JMC
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