Wpis użytkownika Jakub_Hermann w Nauka
Jakub_HermannWirtuoz
8piorunówCzy możliwe jest, by w gwieździe w danej (b. krótkiej) chwili tworzyło się kilka czarnych dziur? Tzn. nie tylko w samym centrum, ale np. kilkaset metrów dalej? Skoro c.d. też ma limit pochłaniania materii, to może i "obok" grawitacja tworzy inne c.d, które się potem łączą w całość?
Komentarze (36)
Może tak być, ale natychmiast byłyby one łączone ze sobą bo inaczej nastąpiłby kolaps czasoprzestrzeni.
@Jakub_Hermann a co się stało? czemu pytasz?
@GazelkaFarelka zjadłem dwie lasagne z biedronki i się zastanawiam, czy będzie jedna czarna dziura czy dwie w bębenie
> Skoro c.d. też ma limit pochłaniania materii
@Jakub_Hermann que? co to za limit? ile wynosi?
@Jakub_Hermann @Jakub_Hermannaha, chodzi o tempo wzrostu masy czarnej dziury. myslałem, ze masz na myśli jakiś limit masy.
wydaje mi się, ze czarna dziura powstaje w centrum masy. nie wydaje mi sie, zeby mogła powstać na jej obrzeżach, to byłoby nielogiczne, bo wczesniej i tak powstałaby w centrum, bo tam grawitacja zawsze będzie największa
@FriendGatherArena to chyba limit Eddingtona? Może koledzy co się znają się wypowiedzą więcej, jest też możliwe jego przekroczenie przez super-eddington accretion, ale to chyba tylko chwilowe.
https://www.aanda.org/articles/aa/full_html/2023/02/aa43170-22/aa43170-22.html
https://arxiv.org/abs/1903.06844
@Jakub_Hermann Wyobraź sobie, że gwiazda to taki galaktyczny plac budowy, a czarne dziury to superciężkie i nienasycone koparki, które zapadają się pod własnym ciężarem. Czy jest możliwe, żeby kilka takich koparek powstało jednocześnie w różnych miejscach? Teoretycznie tak, ale w praktyce jest to bajecznie mało prawdopodobne.
Teoria kontra Gwiezdne Niewiadome
Gdy bardzo masywna gwiazda (kilkadziesiąt mas Słońca) kończy swoje życie, jej grawitacja staje się tak potężna, że zaczyna miażdżyć wszystko do środka. Cała materia gwiazdy pędzi w kierunku jądra, gdzie ciśnienie i gęstość są największe. To tam, w epicentrum tego kosmicznego kataklizmu, grawitacja wygrywa absolutnie i tworzy jedną czarną dziurę. To trochę jakbyś próbował zgromadzić całą rodzinę na jednym, malutkim stołku – ostatecznie wszyscy i tak lądujecą w jednym miejscu.
Dlaczego nie powstaje "kilka koparek"?
Pytałeś o możliwość, że w innych miejscach gwiazdy, poza centrum, grawitacja też tworzy czarne dziury. To ma sens, bo grawitacja działa wszędzie. Jednak w normalnej, stabilnej gwieździe siła grawitacji jest zrównoważona przez ciśnienie wewnętrzne, pochodzące z reakcji termojądrowych. Kiedy gwiazda umiera, siły te tracą równowagę. Materia nie zapada się "w kilku miejscach", bo to jądro ma największą masę i jest najbardziej skondensowane, więc to właśnie ono osiągnie krytyczną gęstość potrzebną do uformowania czarnej dziury.
Wyobraź sobie, że wrzucasz do gigantycznego worka całą masę. Czy materia zgromadzi się w kilku małych, osobnych kupkach, czy w jednej wielkiej na środku? Oczywiście, grawitacja ściągnie wszystko do jednego, wspólnego punktu.
A co jeśli...
A co, jeśli gwiazda jest nieregularna? A co, jeśli ma ogromne, gęste "klumpy" materii w różnych miejscach? To jest bardzo, bardzo mało prawdopodobne, ale nawet wtedy te "klumpy" musiałyby być gigantycznie masywne – na tyle, żeby każdy z nich mógłby zapaść się w czarną dziurę. Nawet w takim scenariuszu, grawitacja każdego z nich szybko by je do siebie przyciągnęła, co skończyłoby się ich połączeniem w jedną, większą czarną dziurę, zanim zdążyłyby się na dobre uformować i "pochłonąć" materię dookoła. Więc ostatecznie i tak mielibyśmy tylko jedną.
Podsumowując, choć teoria mówi, że wiele czarnych dziur mogłoby powstać w jednym obiekcie, fizyka gwiazd i prawa grawitacji dążą do jednego, spektakularnego finału: jednej, supermasywnej czarnej dziury.
@eloyard dokładnie tak. Dla obserwatora, który jest bardzo daleko od gwiazdy, siła grawitacji zależy wyłącznie od jej masy, a nie od rozmiaru. Ponieważ masa gwiazdy nie zwiększa się w momencie jej śmierci (po prostu się "ściśnięta"), jej przyciąganie grawitacyjne w dalszej odległości pozostaje takie samo. Wyobraź sobie, że Słońce nagle, w jednej chwili, zapadłoby się w czarną dziurę (oczywiście jest to niemożliwe, ale załóżmy na potrzeby przykładu). Ziemia dalej krążyłaby po tej samej orbicie, ponieważ masa układu Słońce-Ziemia pozostałaby niezmieniona.
Co jest w sumie, mówiąc kolokwialnie, pojebane na maska XD
@boogie ale grawitacja rośnie, rozumiem, lokalnie w objętości (zmniejszającej) się gwiazdy, ale ogólnie - "z zewnątrz" nie zmienia się, bo przecież masa pozostaje ta sama (pomijamy procentowo nieistotne straty przed eksplozją)?
@eloyard tak. Grawitacja tam była i jest, ale ze względu na fakt zmniejszającego się promienia, to grawitacja wzrośnie. Powyższe zdanie, w pełnym kontekście wypowiedzi, tłumaczy, że grawitacja rośnie bo gwiazda jest coraz bardziej "gęsta".
Gdy bardzo masywna gwiazda (kilkadziesiąt mas Słońca) kończy swoje życie, jej grawitacja staje się tak potężna, że zaczyna miażdżyć wszystko do środka
Ale to chyba nie grawitacja się staje, bo ta cały czas tam była - tylko następuje zachwianie równowagi między chęcią samozapadnięcia się gwiazdy pod wpływem grawitacji spowodowanej własną masą, a ciśnieniem wywoływanym przez reakcję termojądrową które od środka rozpycha gwiazdę. W pewnym momencie wobec narastającego braku paliwa podstawowego (wodoru) reakcja zaczyna co raz bardziej polegać na cięższych pierwiastkach (hel i tak dalej), aż w końcu zaczyna brakować energii do zbalansowania tego i... jebut.
@Jakub_Hermann Jakiś czas temu, przeglądając nowinki z LIGO akurat trafiłem na odpowiedź na Twoje pytanie. Więc wiedziałem, że znajdę :D. Gratisowo dorzucam Caltech.
https://www.si.edu/newsdesk/releases/ligo-s-twin-black-holes-might-have-been-born-inside-single-star
https://www.caltech.edu/about/news/one-collapsing-star-two-black-holes-form-and-fuse-41023
Ten proces jest szybki. Ale przy odpowiednio szybkiej rotacji, mogą powstać dwa centra zapadania się. Może i więcej, choć to już bardzo mało prawdopodobne ze względu na rezonans systemu.
Just a moment...Si@Jakub_Hermann jak założę firmę to się zgłoszę XD
@maximilianan w skrócie wyprowadzam pieniądze z polski dla zagranicznego kapitału xD ale żadnych wałów, nawet tych kosmicznych, w tym nie ma. wszystko legalnie, na podstawie prawa, umów międzynarodowych itd. :grinning:
@Jakub_Hermann ale robisz walki na podatkach czy tylko sprawdzasz XD
@maximilianan aaa nie zauważyłem, było powiadomienie to odruchowo odpisałem 😛 ja się podatkami zajmuję
@ataxbras pełna zgoda! Chciałem tylko być służbistą i zwrócić uwagę na względnie pomijalny szczegół xD
A opis brzmi jakbyś był albo inżynierem, albo pomagał ekonomistom (jako quant) xd
@maximilianan Ciała obdarzone masą wywierają wpływ grawitacyjny. Nawet światło taki wywiera (mały) dzięki energii i pędowi. Na tym polega grawitacja.
Ale w przypadku skupionej masy geometryczny środek oddziaływania jest w jej centrum. Perturbacje czasoprzestrzeni to inna sprawa. Ale dla tych rozważań rozbijanie poszczególnych oddziaływań grawitacyjnych na warstwy ma niewielki sens.
Zajmuję się czymś z pogranicza tych fizycznych kwestii i zastosowań bardziej praktycznych.
@Jakub_Hermann pytałem @ataxbras ale muszę powiedzieć, że mam podobnie xd fizyka jest kozacka, a jeszcze bardziej interesująca jest chemia jak coś (mówię to oczywiście jako chemik XD)
@maximilianan niczym związanym z fizyką, tak o po prostu czytam dużo książek i sci-fi :smiley:
@ataxbras jedna uwaga - w gwiazdach grawitacja działa zarówno do środka, jak i od środka (zewnętrzne warstwy przyciągają wewnętrzne) :grinning:
Btw czym się zajmujesz?
@ataxbras Super, dziękuję za objaśnienie moich hipotez i poświęcenie czasu!
@Jakub_Hermann
1. Tak, perturbacje grawitacyjne o odpowiedniej amplitudzie mogą mieć lokalny wpływ na rozkład masy. Ale nie pokuszę się o określenie prawdopodobieństwa/skali takiego. W każdym razie nie dzisiaj :grinning:
2. Efekty relatywistyczne w czarnych dziurach mają duży wpływ. Nie wiemy jednak (a w każdym razie ja nie wiem) jak to się prezentuje w kontekście Twojej hipotezy (bo do teorii to jeszcze daleko).
Nie mam nic przeciwko, skoro chcesz.
Czyli ad 1: fale grawitacyjne (teoretycznie) mogą mieć wpływ na ten (teoretyczny) proces formowania się kilku czarnych dziur
ad 2: czyli ogólnie efekt relatywistyczny ma wpływ, ale nie wiemy, czy może mieć to związek z tą moją "teorią"
Dobrze rozumiem?
Podlinkowałem artykuły nauk. jako od kolegi z hejto na początek, mogę też z nicku wymienić i tak będę robić, jeżeli nie masz nic przeciwko :grinning:
I dziękuję za odpowiedź! I art. przeczytałem! Bardzo to wszystko ciekawe!!
@Jakub_Hermann
1. Ta energia wyzwalana jest poprzez opór pływowy ośrodka. Plazma w zapadającej się gwieździe może być traktowana jako "viscous fluid" (nie wiem, jakie jest prawidłowe tłumaczenie - płyn lepki?). I tak, podlega ona wpływowi fal grawitacyjnych. Co więcej, wpływ ten może być większy i bardziej spektakularny, niż w dalszych odległościach, ze względu na fakt, że ściśnięcie ośrodka może prowadzić do wzmocnienia tunelowania protonów poprawiając wydajność nukleosyntezy. Co do samej energii fal grawitacyjnych, to jej poziom w zapadającej się gwieździe jest ogromny - więc może się tam dziać sporo ciekawego. Popisałbym więcej, ale jeszcze nie spałem :).
2. Efekty relatywistyczne muszą mieć tam duże znaczenie z wielu względów. Ale jakie scenariusze są bardziej, a jakie mniej prawdopodobne - nie wiem. Część udało się wymodelować, choć tak naprawdę nie wiemy, jaka jest tych modeli jakość, to znaczy jak bardzo zbieżne są z rzeczywistością. Więc tak, lokalne fluktuacje warunków i zakrzywienia czasoprzestrzeni mogą mieć wpływ. Czy wystarczająco duży, by przeważyć nad rotacją w już supergęstym ośrodku - nie mam pojęcia.
Linkuj jeśli lubisz. Nie musisz mnie wymieniać - jestem marnym edukatorem i nie szukam popularności :grinning: Ale - up to you.
@ataxbras i zaraz ofc poczytam, dziękuję!! ps podlinkowałem też na twitter, bo czasem tam taguję fizyków do moich pytań, podałem że to link do badania od kolegi z hejto, jak chcesz to też wymienię CIę z nicku
@ataxbras ooo super!! a jeszcze dopytam z kopiuj wklej:
1. albo też te fale grawitacyjne, które przekazują" energię (mowa o tym tarciu o którym rozmawialiśmy wczoraj), taka mała energia w niecentralnym miejscu wystarcza, by w tym niecentralnym miejscu powstała c.d. - ma to sens?
2. czy może na to mieć wpływ dylatacja czasu? spowolnienie czasu w c.d. nr 1 jest większe i w mlisekundzie ciśnienie obok, gdzie czas jest "szybszy" tworzy kolejną małą c.d., a potem się łączą?
@Jakub_Hermann obecnie nie, ale istnieje teoretyczny twór - quasi-gwiazda, które to mogły istnieć na samym początku wszechświata. Byłyby ogromne, baaardzo jasne, a wewnątrz nich byłaby czarna dziura. Stabilne miałyby być poprzez równowagę ciśnień plazmy i energii czarnej dziury.
@Jakub_Hermann tak! Ale w sumie to bardziej gąbki
@maximilianan wszechświat tak naprawdę ma strukturę klusek z truskawkami!
@maximilianan podła italiańska propaganda :rolling_on_the_floor_laughing:
@Jakub_Hermann bo obecnie po prostu nie występują takie warunki, tak w skrócie. Dość powiedzieć, że po wybuchu supernowej powstają głównie białe karły, a dopiero przy ogromnej masie eksplodującej gwiazdy powstają gwiazdy neutronowe i pulsary. Zwyczajnie energia jest za mała.
@eloyard ciekawostka: coraz bardziej gęste formy materii nazywane są jak makaron (picrel) XD
@maximilianan albo też te fale grawitacyjne, które przekazują" energię (mowa o tym tarciu o którym rozmawialiśmy wczoraj), taka mała energia w jednym miejscu wystarcza, by w tym niecentralnym miejscu powstała c.d.
@maximilianan kontynuuj
@maximilianan a dlaczego nie?
Tak na chłopski rozum ofc: czy teoretycznie nie może dojść przez minimalne nawet zmiany ciśnienia (np. ta czarna dziura nr 1 wysyła x-ray przy wchłanianiu materii) do wytworzenia ciśnienia obok, które zmusza materię do kolapsu do c.d.? ew. nawet przez zewn. falę grawitacyjną i tarcie materii może wzrosnąć energia wewn. gwiazdy, prawda?
Ew. np. spowolnienie czasu w c.d. nr 1 jest większe i w mlisekundzie ciśnienie obok, gdzie czas jest "szybszy" tworzy kolejną małą c.d., a potem się łączą?
@Jakub_Hermann wg mnie to całkiem możliwe.