Взаимодействие с реликтовой мини-дырой, или Здравствуй, "червивая звезда

[Алекс636363]

Стандартная модель Большого Взрыва предполагает появление в прошлом многочисленных черных мини-дыр и существование монополя Дирака, разрушающего вещество.
 Вопрос: что произойдет, если Земля или Солнце встретят на своем пути реликтовую мини-дыру? Каковы последствия для планеты и для звезды? Пусть ЧД будет массой 10^-8 земной.
 Засядет ли она в центре Земли или Солнца или прошьет их насквозь? Засосет ли в себя вещество, будучи в центре или пролетая, и за какое время?

[Garik]

Прошьёт насквозь. Если на пути ЧД есть вещество - оно не сможет оказать сопроитвление при движении сквозь него. Более того, при приближении ЧД в веществе возникнут сильнейшие приливные силы, и какая бы прочность у него ни была - оно разорвётся и попытается упасть внутрь ЧД. "Попытается" потому, что радиус горизонта событий такой дыры очень мал, потому потокам вещества будет тесно, ведь оно затягивается в шар, диаметром... ох, не знаю, но что-то около нескольких нанометров. При пролете сквозь Землю (на скорости более 11.2 км/с, это минимальная скорость падениия на Землю объектов дальнего космоса) вокруг ЧД образуется горячий аккреционный диск(тоже достаточно маленький) и выпадающее на ЧД вещество не будет обладать каким-то преимущественным направлением движения, оно будет пересекать горизонт событий одинаково как со стороны "по ходу дижения" так и с обратной стороны. Что же в этом удивительного, вещество диска вблизи горизонта событий движется с околосветовыми скоростями, и по сравнению с ними скорость всего диска вместе с ЧД сквозь Землю в 11 км/с кажется малосущественной. Кстати, много ли вещества пролезет пусть со световой скоростью в круг диаметром в, ну скажем 10 нанометров? За время пролёта сквозь Землю в 1000 секунд? Увы, тут много неопределенностей. В частности, неизвестно какую плотность имеет падающее со столь высокой скоростью вещество. Но зато можно прикинуть объем этого вещества. Если правильно посчитал, цилиндр диаметром в 10 нанометров и длинной в 1000 световых секунд имеет объем 9.42 кубических сантиметра.
_ Итак, если ЧД будет поглощать вещество плотностью в 5 г/см`3(это средняя плотность Земли), причем будет разгонять его до скорости света, то за время полета в Земле будет поглощено менее 50 грамм вещества!!!   
_Но Земля всё равно заметит незванного гостя. Вблизи траектории ЧД будут наблюдаться сильные приливные явления, а в земной коре могут быть сняты накопившиеся напряжения, в результате могут быть землетрясения. Хотя сильными они будут вблизи ЧД. В частности, на расстоянии в 600 метров от неё сила её притяжения сравняется с земной. Ну а Солнцу такая ЧД как слону дробина, мы в телескопы ничего не заметим.  Тем более, что к Солнцу такая ЧД будет подлетать со скоростью более 600 км/сек.

[konstkir]

  Симпатичная беседа. Сижу как в театре.

[Алекс636363]

  Симпатичная беседа. Сижу как в театре.

Ну так поделитесь впечатлениями. Давайте для пущего театрального эффекту подбавим нашей черной дырочке массы. Рассмотрим случай, когда она (неважно как) засела в центре Земли. Сколько времени будет у нас в запасе? Чем не сценарий для апокалипсиса? И коллайдер не понадобится.

[konstkir]

 Да зачем? Сразу скучнее станет.

Но даже в фантазиях лучше придерживаться цифр и фактов, подкрепленные ссылкой. Может быть, из нелепых фантазий получатся научные.
И то все зависит от строгости модераторов.

[Алекс636363]

 Да зачем? Сразу скучнее станет.

Но даже в фантазиях лучше придерживаться цифр и фактов, подкрепленные ссылкой. Может быть, из нелепых фантазий получатся научные.
И то все зависит от строгости модераторов.

Тогда может возникнуть такой вопрос: какие пекулярные характеристики будет иметь излучение звезды, не постепенно заглатываемой черной дырой звездной и более массы, а испытывающей с ней (реликтовой) прямое столкновение? В частности, если эта реликтовая ЧД нажралась уже предварительно до массы, сравнимой с массой Юпитера? А также случай, когда реликтовая ЧД юпитерианской массы (пусть захваченная) вращается вокруг желтого или красного карлика на расстоянии, скажем, 0,1 а.е.? Как Вам такой театр? Подобное представление может разыгрываться в центральных областях галактик или шаровых скоплений и давать странные наблюдательные данные. То есть таким способом можно обнаружить реликтовые ЧД, если они действительно существуют.

[thirtyseconds]

Тут действительно надо считать. При столкновении результат зависит во многом от массы черной дыры и скорости столкновения. Субъективно, мне кажется что при любых правдоподобных скоростях (несколько десятков километров в секунду) массы Юпитера будет маловато...

При обращении ЧД такой массы вокруг звезды, ее можно рассматривать как обычный маломассивный объект, влияние которого будет проявляться только в каких то незначительных приливных эффектах.

[konstkir]

Стандартная модель Большого Взрыва предполагает появление в прошлом многочисленных черных мини-дыр и существование монополя Дирака, разрушающего вещество.
 Вопрос: что произойдет, если Земля или Солнце встретят на своем пути реликтовую мини-дыру? Каковы последствия для планеты и для звезды? Пусть ЧД будет массой 10^-8 земной.
 Засядет ли она в центре Земли или Солнца или прошьет их насквозь? Засосет ли в себя вещество, будучи в центре или пролетая, и за какое время?

 Оценивать угрозу такой  ЧД мало смысла, тем более, что это голая гипотеза.

Серьезные авторитеты по  ЧД, по-моему, этим не занимались. А дилетанты просто наговорят много разных малопристойных и смешных слов.
Я, например, побоюсь говорит об этом не прочитав список литературы, указанный в этой популярной статье. . Самый лучший, пожалуй. А жизни хватит?

  http://www.krugosvet.ru/enc/nauka_i_tehnika/astronomiya/CHERNAYA_DIRA.html

Гравитационный радиус такой  черной дыры:
    
R_гр(м)  ~ 1,48 * 10^-27 * M (кг)

  Масса Земли приблизительно равна 5,98×10²⁴ кг

 Значит радиус дыры в районе нанометров. Если не прошьет и застрянет - не знаю, что будет.
 Но плохо будет и до этого.

[Алекс636363]

Тут действительно надо считать. При столкновении результат зависит во многом от массы черной дыры и скорости столкновения. Субъективно, мне кажется что при любых правдоподобных скоростях (несколько десятков километров в секунду) массы Юпитера будет маловато...

При обращении ЧД такой массы вокруг звезды, ее можно рассматривать как обычный маломассивный объект, влияние которого будет проявляться только в каких то незначительных приливных эффектах.

А теперь представьте случай, когда ЧД играет роль горячего юпитера и находится около звезды, сходящей с главной последовательности. Если горячий юпитер, окунаясь в атмосферу красного гиганта, постепенно "тает", то черная дыра будет увеличивать массу, тормозиться и, наверное, провалится в итоге в центр звезды.  Будет ли иметь такая звезда особенности в излучении, повлияет ли ЧД в центре на ее стабильность и сможет ли со временем поглотить всю звезду? Такой сценарий, если реликтовые дыры существуют, вполне способен реализоваться. И тогда такие "червивые звезды" стоит поискать.

[Кулачатов Алексей (Arch0n)]

При пролете сквозь Землю (на скорости более 11.2 км/с, это минимальная скорость падениия на Землю объектов дальнего космоса)

минимальная скорость падениия на Землю ? А что мешает упатсть с меньшей скоростью?

[Алекс636363]

 
Серьезные авторитеты по  ЧД, по-моему, этим не занимались.

А вот и зря.  Надо предложить. Хотя бы ради интереса надо рассмотреть. Теоретик - не теоретик, если не рассмотрит все возможности. Да и зарядка для ума. Мне не по силам, а специалистам - да.
Было бы неплохо услышать их мнения и, может быть, некоторые выводы. Глядишь, этой темой заинтересуются, научные статьи пойдут, обсуждения . Если уж обсуждают будущее горячих юпитеров, то почему бы не заняться проверкой модели "червивой звезды"? Кстати, как можно изменить название темы на "Встреча с реликтовой мини-дырой, или Здравствуй, "червивая звезда"! Так звучнее. По-моему, только модераторы могут. В этом случае просьба к ним скорректировать название темы.  

[Птыц]

При пролете сквозь Землю (на скорости более 11.2 км/с, это минимальная скорость падениия на Землю объектов дальнего космоса)

минимальная скорость падениия на Землю ? А что мешает упатсть с меньшей скоростью?

Ну, наверное, отсутствие двигателя

[Кулачатов Алексей (Arch0n)]

При пролете сквозь Землю (на скорости более 11.2 км/с, это минимальная скорость падениия на Землю объектов дальнего космоса)

минимальная скорость падениия на Землю ? А что мешает упасть с меньшей скоростью?

Ну, наверное, отсутствие двигателя

Продолжаем разговор
Вокруг Земли есть какая-то преграда которая преодолевается только на скорости более 11,2 км/с или наличием двигателя?

[Птыц]

При пролете сквозь Землю (на скорости более 11.2 км/с, это минимальная скорость падениия на Землю объектов дальнего космоса)

минимальная скорость падениия на Землю ? А что мешает упасть с меньшей скоростью?

Ну, наверное, отсутствие двигателя

Продолжаем разговор
Вокруг Земли есть какая-то преграда которая преодолевается только на скорости более 11,2 км/с или наличием двигателя?

А вы с теорией тяготения Ньютона знакомы? Если да, тогда вы можете вычислить что при падении из бесконечности на Землю скорость не будет меньше второй космической. Если, конечно, двигатель вовремя не включить. А самое удивительное, что скорость будет даже больше. Так как гипотетическая черная дыра будет падать из межзвездного пространства. Далее вы можете вычислить минимальную скорость падения черной дыры на Землю из межзведного пространства. Даю подсказку -- скорость вращения Земли вокруг Солнца -- 30 км/с.

[Кулачатов Алексей (Arch0n)]

Это что же по закону всемирного тяготения если я подпрыгну со скоростью 50 см/с то назад не упаду? Ведь минимальная скорость чтобы упать 11,2 км/с

А и правда интересно что делать с 30 км/с Я не знаю плюсовать аль минусовать? А если "с полюса" ударит?

[Птыц]

Это что же по закону всемирного тяготения если я подпрыгну со скоростью 50 см/с то назад не упаду? Ведь минимальная скорость чтобы упать 11,2 км/с

А вы откуда прыгаете? Если в Земли -- то назад со скоростью 50 см/с. А если с маленького астероида (ну, чтобы преодолеть его вторую космическую) -- то 11.2 км/с минимум.

А и правда интересно что делать с 30 км/с Я не знаю плюсовать аль минусовать? А если "с полюса" ударит?

Так вы учебник прочитайте. Школьный. В мое время это был 6 класс. Сейчас наверное это 7-ой. Или даже 8-ой.

Или вы не прикалываетесь, а действительно не понимаете?

[thirtyseconds]

А теперь представьте случай, когда ЧД играет роль горячего юпитера и находится около звезды, сходящей с главной последовательности. Если горячий юпитер, окунаясь в атмосферу красного гиганта, постепенно "тает"

Мне кажется что такие вот парные системы можно рассматривать не обращая внимания на то является ли один из объектов черной дырой или нет. И примеры нужно искать среди двойных звезд. Если я не ошибаюсь то до того момента как ЧД попадет "вовнутрь" красного гиганта, тот заполнит полость Роша и его вещество начнет перетекать на ЧД (такие пары известны, к примеру белый карлик/гигант где вещество гиганта перетекает на белый карлик что приводит к периодическим вспышкам, т.н. катаклизмические переменные). Таким образом поглощение одним объектом другого, по типу луковицы, исключено.

[Garik]

Даю подсказку -- скорость вращения Земли вокруг Солнца -- 30 км/с.

Да, Вы совершенно правы.
В своём ответе выше (сообщение 2) я ошибся, сказав, что минимальная скорость падения ЧД на Землю 11.2км/с.
Пришедшая из межзвездных глубин ЧД будет иметь гиперболическую скорость относительно Солнца, и если перигелий будет на расстоянии 1 а.е. то относительно Солнца скорость будет не менее 42 км/сек. И если обстоятельства сложатся так, что орбита ЧД лежит в плоскости земной орбиты, и направление в ту же сторону, что и Земля, скорость приближения уже будет не менее 12 км/с, да и земное тяготение добавит... Вот только не знаю, какую прибавку к этим 12 км/с добавит земное тяготение, будет ли прибавка равна 11.2 км/с или меньше?
Так что в любом случае прошьет насквозь.

[Птыц]

В своём ответе выше (сообщение 2) я ошибся, сказав, что минимальная скорость падения ЧД на Землю 11.2км/с.
Пришедшая из межзвездных глубин ЧД будет иметь гиперболическую скорость относительно Солнца, и если перигелий будет на расстоянии 1 а.е. то относительно Солнца скорость будет не менее 42 км/сек. И если обстоятельства сложатся так, что орбита ЧД лежит в плоскости земной орбиты, и направление в ту же сторону, что и Земля, скорость приближения уже будет не менее 12 км/с, да и земное тяготение добавит... Вот только не знаю, какую прибавку к этим 12 км/с добавит земное тяготение, будет ли прибавка равна 11.2 км/с или меньше?
Так что в любом случае прошьет насквозь.

Давайте посчитаем. Скорость черной дыры относительно Земли (2^1/2-1)*30=12.4 км/с. Так как кинетическая энергия пропорциональна квадрату скорости и кинетические энергии можно складывать, то (12.4²+11.2²)^1/2 = 16.7 км/с.
Это величину в популярных книжках часто называют "третьей космической скоростью".