Может ли у черной дыры быть планета?

Черная дыра до своего образования была обычной звездой. Вокруг звезды вращаются планеты, как Земля вокруг Солнца. А могут ли существовать планеты, вращающиеся вокруг черной дыры и почему?

2

Ответы (6):

8

Увы нет. Планет вокруг черной дыры быть не может. Теоретически они могли быть до взрыва звезды, как сверхновой. Каждая черная дыра имела в своем прошлом взрыв сверхновой. И сама черная дыра - это ядро - остаток. Так вот при взрыве сверхновой с планетами наверняка произошли всякие неприятности. Сошли с орбит, были сметены и сожжены излучением и оболочкой сверхновой. Так что найти планету очень маловероятно, даже на далекой орбите. Теперь черная дыра окружена дисковидным облаком высокотемпературной плазмы, а из полюсов на оси вращения бьют мощные узко направленные пучки излучения.

Но есть такие интересные астрономические объекты, как Тесные Двойные Системы. Две звезды, одна из которых черная дыра, которые вращаются вокруг общего центра масс. И на относительно близком расстоянии друг от друга. Очень интересные объекты. Они могут практически бесконечно обмениваться веществом и проходить эволюцию несколько раз, проживая несколько звездных жизней.

Но огорчу. Вторая звезда редко переживает взрыв как сверхновой своей напарницы...

Поэтому найти планеты у черной дыры, увы, не получится...

3

Весьма проблематично...

Дело даже не в том, что такая планета может не пережить коллапса центральной звезды и просто испариться от огромного притока энергии. Дело в том, что исходная система неустойчива, и планеты, даже если они образовались вместе со своей звездой, с высокой вероятностью просто не доживут до кончины самой звезды. Начинает работать Общая теория относительности.

Любое тело, обращающееся вокруг другого, излучает гравитационные волны и поэтому теряет энергию. Ясное дело, что чем массивнее центральная звезда, тем больше интенсивность этого излучения и тем быстрее планета теряет энергию. А потеря энергии - это уменьшение радиуса орбиты планеты. А уменьшение радиуса - это уменьшение периода обращения и, значит, увеличение интенсивности гравитационного излучения. То есть чем дальше - тем быстрее планета сближается с центральным светилом. Характерная сигнатура схожа с тем, что зарегистрировали детекторы гравитационных волн за последние два-три года: всплеск энергии с постепенно нарастающей частотой (правда, это было слияние двух чёрных дыр, но качественно характер тот же самый).

Вот этот эффект и делает маловероятным длительное существование планет у сверхмассивных звёзд: их орбиты принципиально неустойчивы, рано или поздно они должны сблизиться с центральной звездой и просто испариться. И даже если они сумели дожить до момента коллапса, и, более того, как-то пережить этот коллапс, пусть и в сильно ошпаренном и ощипанном виде, - движение в поле тяготения чёрной дыры всё равно сопровождается потерей энергии. Потеря энергии будет продолжаться - пусть и с меньшей интенсивностью (масса ЧД меньше массы породившей её звезды), но будет. А значит, даже ошпарки всё равно свалятся в ЧД.

2

Прежде чем стать чёрной дырой, звезда проходит все обычные стадии жизни. 90% времени эволюции звезды приходится на стадию горения водорода. Когда водород заканчивается и начинается горения гелия, звезда увеличивается в объёме. И хотя она при этом остывает (излучение-то уходит с большей площади, которая растёт квадратично к радиусу), всё равно там тысячи градусов. Звезда превращается в красного гиганта.

К примеру, наше Солнце - всего лишь жёлтый карлик с эффективной температурой поверхности 5780 кельвин. Солнцу примерно 4,6 миллиарда лет. Примерно через столько же времени водород в ядре солнца исчерпается, зато начнётся реакция гелия с образованием углерода. И Солнце вырастет в 200 раз (до 0,93 астрономической единицы, то есть практически до земной орбиты) как минимум. И пускай температура красных гигантов "всего" 3-5 тысяч кельвин, этого будет достаточно, чтобы Меркурий и Венера, оказавшиеся внутри Солнца, испарились без остатка. Земля раскалится настолько, что жизнь на ней станет совершенно невозможна. Впрочем, нас, человечества то есть, там уже не будет - если мы сами себя не уничтожим, вода с нашей планеты испарится всего через 1 с небольшим миллиард лет, задолго до превращения Солнца в красного гиганта. Но это в лучшем случае. В худшем Солнце и Землю поглотит. Хотя, как мы уже знаем, о "лучше" и "хуже" рассуждать будет уже некому.

Вот так. Ближние к звезде, даже такой маленькой, планеты погибают ещё на этой стадии. Когда до чёрной дыры ещё очень-очень далеко. Если звезда массивная, может и всю систему поглотить.

Идём дальше. В дыру. Чёрную.

Гелий в ядре звезды выгорает, за ним углерод, кремний. Наконец в результате реакций нуклеосинтеза образуется железо. Которому для синтеза более тяжёлых элементов нужен значительный приток энергии извне. Звёздной печи ему, видите ли, мало. И в один прекрасный момент эта звезда превратится в сверхновую. Или даже гиперновую. Жахнет так, что планеты (если они ещё остались) раздерёт и спалит к чертям собачьим. Так как и сама звезда вращалась, и остатки её планетарной системы тоже крутились по орбитам, это вещество образует аккреционный диск.

Собственно, приехали. Если масса этой звезды превышала 30 масс нашего скромного Солнца, после взрыва сверхновой из неё получается чёрная дыра. Вокруг которой крутится, приближаясь к ней, ускоряясь, нагреваясь и радостно лупя в пространство теплом, светом и рентгеном, аккреционный диск из остатков вещества самой звезды и обломков того, что когда-то было её системой. Вероятность того, что планета переживёт не только превращение своей звезды в прожорливого красного гиганта, но и взрыв сверхновой, ничтожна.

Однако если рассматривать иные масштабы, в центре галактик находится сверхмассивная (что означает: от сотен тысяч до нескольких миллиардов масс Солнца!) чёрная дыра. И спиральная форма галактики по сути означает, что вся галактика является аккреционным диском этой чёрной дыры! И любая планета любой звезды в составе галактики помалу движется по орбите вокруг чёрной дыры. В составе собственной системы, само собой. То есть "планеты" этой самой сверхмассивной чёрной дыры - это принадлежащие галактике звёзды, вокруг которых кружат их планеты. Весьма условно говоря.

2

Может. Вопрос в том насколько долго. Если расстояние до чёрной дыры и скорость планеты позволяют иметь некую стабильную орбиту, то почему нет...? Единственная проблема в том что масса черной дыры постоянно растёт. Когда масса черной дыры увеличится настолько, что скорость планеты станет ниже первой космической для данной дыры на данном расстоянии, с этого момента орбита планеты перестанет быть круговой (вернее эллиптической), а превратится в спираль и начнётся процесс падения планеты в чёрную дыру.

0

Могут. И эти планеты - звезды!

И обычные маленькие - могут. Но недолго:)

Планета - это то что вращается вокруг звезды. Обычные маленькие планеты упадут в . А большие - это уже звезды. Будь Юпитер немного больше - он стал бы звездой. Непонятно где проходит граница классификации. Плутон ли планета. Юпитер ли воссиял

-1

Нет не может такого быть. Черная дыра это "звезда" гигантской массы и плотности. По законам гравитации эта "дура" притягивает к себе все, что оказывается в поле ее силы - и звезды, и их планеты, и более мелкий космический мусор. От этого масса и плотность черной дыры все время растут. И в один прекрасный момент они превысят критическую величину, что приведет ко взрыву черной дыры и появлению сверхновой звезды, а скорее всего - новой галактики.

Related posts