围绕黑洞运转的生命行星。它们可以/确实存在吗?


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因此,我看过《星际穿越》,如果您也看过它,您就会知道有一个行星绕黑洞运行,他们称其为米勒行星。根据这部电影,由于黑洞的引力,米勒行星上的每个小时相当于地球上的7年。

问题:假设宇宙中还有其他生命形式,那么它真的有可能靠近黑洞吗?它们有可能比我们先存在数千年(甚至数百万年),但是却不如我们先进,因为地球上的时间比它们的时间快得多吗?对我们来说还有很多吗?如果他们明天有任务,我们可以说还有100年的时间(假设在这100年中我们还能做些什么)。还是它们实际上比我们先进,但它们来自地球,过去以某种方式生活着?


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Worldbuilding.SE有很多这样的问题,其中一些可以帮助您。
HDE 226868

FWIW,格雷格·埃根(Greg Egan)的小说《白炽化》涉及一个围绕着一颗坍塌恒星运行的小行星中的生命。
下午19年

Answers:


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好吧,首先是第一件事。它不太可能在黑洞附近绕行星公转,并且在相当长的时间内膨胀,因为潮汐效应很可能会撕裂任何相距很近的东西。当然,围绕恒星质量黑洞运行的行星需要很远才能不被撕裂,因此任何时候的膨胀都将非常小。

在超大质量黑洞周围,潮汐影响较小,并且可能会通过某种程度的时间膨胀来使轨道接近。(有关更多详细信息,请参见下面的链接),

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

但是一个稳定的行星轨道,您可能会以大约20%的时间膨胀达到最大,并且只能围绕一个超大质量黑洞,每个星系只有1个。1天到100年的想法不切实际,如果您谈论的是稳定的行星轨道,则是80天到100天。

而且,我不确定您是否希望靠近银河系中心的黑洞,这不是因为轨道不稳定,而是因为恒星也位于该轨道中。这可能不是一个安全的地方。

因此,实际上,您需要一个恒星质量的黑洞和一个遥远的轨道,这些轨道的时间膨胀会非常小,在这种情况下,是的,由于潮汐能,生命是可能的,所以行星可能具有液面水和大气,即使黑洞发出的光和热量也很少。

这样一个处于潮汐能轨道上的行星可能会被潮汐锁定,这将保护远侧免受黑洞进食时喷出的任何伽马射线的影响,因此从理论上讲,这将是一个生活的好地方。没有重要的光源,除非它是一个二元系统,所以植物会更难,但是会发热。

还有另一个问题 黑洞的产生往往会炸毁一切。尚不清楚行星能否在黑洞的诞生中幸存下来,因此您可能需要捕获的行星。

最后,智慧生活。。。我们真的对其他星球上普通的智能生活了解得不够多。生活也许已经足够了,但是聪明的生活还远远不够清晰,还有其他因素,而不仅仅是时间。

如今,我们只是不够了解,无法预测那里是否存在智能生活。宇宙中可能还有其他生命,尽管即使不是100%可以肯定,但关于智能生命,等式中还有太多未知数。我认为黑洞可能由于缺乏光而不是最优的形成智能生活,因为它缺乏光,光合作用少得多,因此形成氧气的速度较慢(如果遵循与地球相同的模式),以及行星生存的可能性很小黑洞的创造。


众所周知,硬X射线对生活无害,因此最好不要增加积垢。
Wayfaring Stranger 2015年

我以为我涵盖了在经过潮汐锁定的行星的另一侧会比较安全的地方(好吧,只要该轨道避免了任何伽马射线爆发,当然这是可能的)我尚不清楚,行星有多近必须具有足够的潮汐作用以产生热量。您可能需要一个质量为10的太阳黑洞和一个围绕水星或金星的细长轨道-但这只是一个猜测。我不明白为什么在正确的情况下无法生活。
userLTK

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星际的“米勒星球”简直是垃圾...

首先,黑洞不会像黑洞一样开始。当超大恒星或超新星进入大新星(至少25个太阳质量,但更频繁地超过35或40 SM)的生命周期结束时,会形成黑洞。在黑洞变成黑洞之前,该恒星周围轨道上的所有行星都将被消灭。我们需要记住,黑洞不是恒星,碰巧是如此密集的光线无法逃脱其引力。黑洞是恒星的残余。而且,成为黑洞的过程消灭了行星。

而且,电影中绕黑洞运转的那个行星上有液态水。就像您在恒星周围没有冻结也不沸腾水的恒星周围那样,黑洞周围没有金锁相扣区。这意味着它必须与热源保持正确的距离。黑洞不会给它带来热量或光线。

最后,要使“行星”的引力时间膨胀等于每地球一小时7年,它必须离黑洞非常近,以致英里高的海浪将是您最后要担心的事情。如果您不是那么近距离被辐射炸掉。实际上,行星将被撕碎,粉碎,辐照并基本上成为电影中描绘的(发光)吸积盘的一部分。该光盘BTW可能在巨大的黑洞中跨越光年。

但是,嘿,这是电影,应该是娱乐而非科学。所以我可以原谅所有这些。我无法原谅的是情节中的公然愚蠢,例如船员知道时间膨胀,但不知道米勒即使已经获得了多年的信号也不会降落。他们降落,经历了令人痛苦的海浪袭击,然后意识到,就Miller而言,他才刚刚降落,只是死了!尽管如此,Bugs Bunny Science还是可以娱乐的。但是,愚蠢的,不合逻辑的情节使电影难以追随。


我同意你在行星轨道上的看法。超新星不是行星友好型。但是,应该有一个理论上的金发姑娘潮汐带,该行星的表面结冰,但由于潮汐而产生热量,使行星表面下方保持湿润并维持生命。当然,我们正在谈论的是原始细菌的生活,而不是我们选择生活的任何东西。。。还有一个问题,就是一颗大新星之后行星将如何进入潮汐带,但是从理论上讲,原始生命可能存在于黑洞周围。不太可能但可能。
userLTK

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-1系外行星的第一个证据是在脉冲星附近发现的,脉冲星是经历过超新星阶段的大质量恒星的坍塌残余。
罗布·杰弗里斯

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这些行星可能是由碎片形成的,可能已被捕获,或者可能是较大的原始行星的遗骸。en.wikipedia.org/wiki/Pulsar_planet
Rob Jeffries

这并不是完全正确的答案,但是由于我刚刚创建了帐户,因此是对第二个答案的答复。吸积盘会散发出大量的光和热,不仅充满恒星,而且当行星和一般碎片落入事件视界时,它们的所有能量也会散失。因此,吸积盘中质量较大的黑洞的金锁区域要比圆盘中积聚物质少或没有积垢的区域更远。至于任何保持稳定的轨道,由于各种恒星也可能是不可能的
戴夫·穆林斯

o将与吸积盘成非平面轨道,对黑洞周围的任何可能轨道提供扰动。
戴夫·穆林斯

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根据Opatrný等。(2016)“ 黑太阳下的生活 ”,由于蓝移的宇宙背景辐射,一个孤立的超大质量黑洞周围可能有温暖的温度。他们的计算得出米勒行星的平衡温度估计为890°C(这没有吸积盘产生的额外辐射),对于电影中所示的水环境而言,这并不是一个好兆头。一个绕得更远的行星可能能够支撑液态水。过去,由于早期宇宙中背景辐射的温度较高,因此需要将行星定位在离黑洞更远的地方。

这样的系统是否实际存在是另一回事。这样的星球上的居民将不得不希望黑洞附近不会有任何东西,因为吸积会使环境变得更加不利。

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