Wenn ein Schwarzes Loch auf unser Sonnensystem zusteuerte und innerhalb eines Jahres eintreffen würde, würden wir dann unbedingt davon erfahren?

Ist unsere Beobachtungstechnologie und Abdeckung im Grunde ausreichend genug, um ankommende Objekte wie ein schwarzes Loch so ziemlich immer zu erkennen, wenn sie ein Jahr vor ihrer Ankunft sind? Wenn ja, in welchem ​​Zeitraum wird es nicht unbedingt von uns entdeckt?

Ich weiß unbedingt ist ein etwas starkes Wort, da es natürlich nicht 100 % sicher ist, dass wir es auf jeden Fall entdecken würden, aber an bestimmten Stellen wird es sehr unwahrscheinlich, dass wir es nicht entdecken. Wo liegt dieser Punkt?

BEARBEITEN:

Nach dem, was ich Ihren Antworten entnommen habe, gibt es drei Möglichkeiten, ein ankommendes Schwarzes Loch zu bemerken:

  1. Lensing-Effekt; Die Gravitationseffekte des Schwarzen Lochs verzerren das Licht, was wir auf unserer Weltraumbildgebung sehen können.
  2. Elektromagnetische Strahlung, die von Akkretionsscheiben verursacht wird, alles von Gammastrahlen bis zu Röntgenstrahlen, einschließlich sichtbarem Licht.
  3. Gravitationseffekte auf das Sonnensystem. Wenn sich die Umlaufbahnen unseres Sonnensystems merklich ändern, könnte dies zur Entdeckung eines anfliegenden Schwarzen Lochs führen.

Nun, inwieweit jeder der oben genannten Punkte eine Rolle bei der Erkennung des Schwarzen Lochs spielen würde, hängt von den Eigenschaften des Schwarzen Lochs ab. Dies bedeutet, dass es wahrscheinlich viele verschiedene Zeiträume gibt, in denen die BH wahrscheinlich erkannt wird, abhängig von den BH-Eigenschaften. Wenn dies der Fall ist, dann suche ich nach einer oberen und unteren Schranke.

Kommt vielleicht drauf an wie schnell es geht. Typische Geschwindigkeiten naher Sterne könnten etwa 100 km/s betragen, aber Schwarze Löcher könnten schneller sein ... vielleicht 1000 km/s, wenn sie durch die Supernova-Explosion beschleunigt würden, die sie gebildet hat.
@JamesK Wenn sich ein Schwarzes Loch mit dieser Geschwindigkeit fortbewegen würde, in welchem ​​​​Zeitrahmen würden wir es wahrscheinlich erkennen?
Wir wären auch in der Lage, seine Gravitationswirkung auf andere Körper des Sonnensystems zu erkennen; Ihre Umlaufbahnen würden durch die Anwesenheit des Schwarzen Lochs gestört.
Wenn Sie sagen, das Schwarze Loch würde "ankommen", ist dies der Punkt, an dem die zusätzliche Anziehungskraft spürbar ist, oder der Punkt, an dem wir uns innerhalb des Ereignishorizonts des Schwarzen Lochs befinden und in das Sonnensystem eintreten?
@LioElbammalf Hängt davon ab, was Sie mit auffällig meinen. Ich schätze, wenn der Effekt spürbar wäre, wäre das Schwarze Loch wahrscheinlich ziemlich schnell gefunden, weil Menschen auf der ganzen Welt herausfinden wollen würden, was die mysteriösen Gravitationseffekte verursacht. Sowohl Neugier als auch Angst würden wahrscheinlich dazu führen, dass viele Ressourcen darauf verwendet werden, die Quelle der Störung zu finden, was mich glauben lässt, dass das Schwarze Loch ziemlich schnell entdeckt werden würde.
@A.Kvåle Ich versuche nur, eine Vorstellung davon zu bekommen, wo dieses Schwarze Loch in einem Jahr sein muss, um in unserem Sonnensystem "angekommen" zu sein.
@LioElbammalf Es war ein bisschen ein willkürlicher Zeitrahmen, ich habe es nur als Beispiel verwendet. Was meine Frage wirklich ist, ist dies; "Wenn ein Schwarzes Loch auf uns zusteuerte, in welchem ​​Zeitrahmen nach seiner Ankunft würden wir es mit ziemlicher Sicherheit entdecken?"
Ist das ein normaler stellarer BH (also mit einer Masse um die 3 M ⊙ oder so)? Oder ist es ein (höchst hypothetisches) ursprüngliches BH ?

Antworten (3)

Kommt natürlich auf die Lochgröße an. Die einzige Möglichkeit, wie Sie ein kleines Schwarzes Loch erkennen können, ist seine Gravitationswirkung . Wenn es sich um ein Sonnenmassenloch handelt, würde es einen Linseneffekt geben. Soweit wir wissen, ist der Raum um das Sonnensystem herum leer. Wenn es sich mit 100 km/s fortbewegt, befindet es sich zunächst in einer Entfernung von 1/3000 Lichtjahren.

Wären wir in der Lage, Verformungen der Bilder der Sterne zu sehen?

Ja.

Mikrolinseneffekte sind zu sehen. Wir könnten die Beobachtungen computerisieren und sie warnen lassen, wenn es entdeckt wird. Können wir seine Entfernung bestimmen? Das ist schwierig, aber wenn wir davon ausgehen, dass er ein Jahr von hier entfernt ist, können wir seine Masse abschätzen.

Wenn die Warnung gegeben wird, was dann? Nichts. Wir würden in Angst leben (also die Leute, die es wissen), ohne etwas gegen die schrecklichen Folgen tun zu können (das Sonnensystem wird gestört). Also ist es vielleicht besser, es nicht zu wissen. Die Tage, an denen die Unterbrechung beginnt, werden es zeigen. Wenn die Masse des Schwarzen Lochs klein ist (aber groß genug, um in einem Jahr nicht wesentlich zu verdampfen), bleibt abzuwarten, ob sie überhaupt nachgewiesen werden kann. Sie würden nur einen schwarzen Himmel mit Sternen sehen. Aber die Auswirkungen auf die Erde werden mit Sicherheit sichtbar sein. Schwarze Löcher sind in dieser Hinsicht weit hinterhältiger als Asteroiden, die Sie sehen können. Ich bin mir nicht sicher, wie groß die Masse sein muss, damit der BH nicht wesentlich verdampft. Vielleicht können andere berichten. Es ist nicht so schwer zu berechnen.

Ein 100 Jahre altes Schwarzes Loch scheint eine Spitzenemission von 0,1 TeV zu haben. Würden wir nicht eine starke Strahlungsquelle entdecken, die immer stärker wird? Ich würde mir auch vorstellen, dass die Schwerkraft nicht unser einziges Problem wäre ...
@MaciejPiechotka Was meinst du mit einem 100 Jahre alten Schwarzen Loch? Meinst du Hawking-Strahlung?
@MaciejPiechotka Ich denke, ein solches Loch könnte schon viel früher als ein Jahr im Voraus entdeckt werden.
Ein Schwarzes Loch, das in 100 Jahren verdampft. Ja. Ich beziehe mich auf Hawking-Strahlung - ich bin mir nicht sicher, ob "die einzige Möglichkeit, ein kleines schwarzes Loch zu erkennen, wahrscheinlich seine Gravitationswirkung ist". gilt für ein so nahes Schwarzes Loch, da kleine Schwarze Löcher heiß sind (dh schwarze Körperstrahlung eines heißen Objekts emittieren).

Ein Schwarzes Loch, das sich unserem Sonnensystem nähert, wäre Hunderte von Jahren im Voraus entdeckt worden, weil sich die Position naher Sterne verändert hat, obwohl seine wahre Natur erst vor Jahrzehnten bekannt war, als das Konzept der Schwarzen Löcher zuerst postuliert und dann bestätigt wurde.

Selbst wenn das Schwarze Loch in das Sonnensystem eindringen würde, anstatt es zu passieren, würde es keine Planeten verbrauchen. Es ist einfach zu klein, also sind die Chancen lächerlich gering. Die Umlaufbahnen von Planeten werden definitiv gestört, was andere Folgen haben wird.

Kurzgesagt - In a Nutshell hat ein Video darüber gemacht, was passieren würde, wenn ein Brauner Zwerg durch das innere Sonnensystem fliegen und die Erde ausstoßen würde. Obwohl nicht so massiv wie ein Schwarzes Loch, wären die Auswirkungen ähnlich:

"Es ist einfach zu klein", "aber nicht so massiv wie ein Schwarzes Loch" - Sie scheinen Vermutungen über die Größe des hypothetischen Schwarzen Lochs angestellt zu haben, aber die Frage hat keine bestimmte Größe angegeben.
@JBentley Ja, ich habe nie die Größe angegeben.

Innerhalb eines Jahres ankommen = ziemlich sicher bereits in der Heliosphäre.

Ich vermute ein stellares schwarzes Restloch (größere werden noch auffälliger sein, kleinere sind noch unbekannt).

Es wird eine ziemlich hell glänzende Röntgenquelle am Himmel sein (wir haben genug Materie um uns herum, um eine helle Akkretionsscheibe zu unterstützen).

Es wird die Umlaufbahnen unseres äußeren Planeten für wahrscheinlich 10 Jahre im Voraus verzerren.

Und ja, es wird eine Katastrophe.

Es hat Milliarden von Jahren gedauert, um die Umlaufbahnen des Sonnensystems in einen mehr oder weniger stabilen und kreisförmigen Zustand zu bringen, und wir sind ziemlich stark von diesem Zustand abhängig.

und nicht nur eine Röntgenquelle. Der Ereignishorizont emittiert über das gesamte Spektrum, wäre nicht überrascht, wenn all der Weltraumstaub und andere Objekte, die angesaugt werden, dazu führen, dass er auch im visuellen Spektrum Licht emittiert.
Der Ereignishorizont sendet Hawking-Strahlung aus, für ein Schwarzes Loch mit stellarer Masse (oder größer) ist es VIEL kälter als der kosmische Mikrowellenhintergrund. Röntgenstrahlen, Gammastrahlen (und auch alles weichere) kommen von der Akkretionsscheibe und von den Polarjets. Und ja, es wird wahrscheinlich auch im UV-Vis sichtbar sein.
Können Sie feststellen, dass es sich um eine helle Röntgenquelle handelt? Ich denke, das ist der entscheidende Punkt.
Der berühmte Cygnus X-1 wird in seinem gesamten Spektrum auf eine um vier Größenordnungen höhere Röntgenleuchtkraft als unsere Sonne geschätzt. Seine Akkretionsscheibe wird vom Sternenwind seines Begleiters angetrieben. Nun, unsere Umgebung ist bei Sternwinden etwas schwächer, aber zum Glück vermisse ich ein Schwarzes Loch in der Nähe der Oortschen Wolke.
Nach meinen Berechnungen; Wenn Sie die kleinste Schätzung für die äußere Grenze der Oortschen Wolke (0,08 Lichtjahre) und die höchste Schätzung für die Geschwindigkeit des Schwarzen Lochs (1000 km / s) verwenden, würde es in die Oortsche Wolke eintreten, wenn es etwa 30 Jahre von uns entfernt ist. Die Frage ist also, wenn es 0,08 ly von uns entfernt ist, in welchem ​​​​Grad würden wir seine Akkretionsscheibe sehen? Könnten wir es mit bloßem Auge sehen?
So ziemlich ja.
Würde es wie ein weiterer Stern am Himmel aussehen oder würde es einzigartiger aussehen? An welchem ​​Punkt könnten wir die Akkretionsscheibe tatsächlich sehen?
Ja, es wird wie ein Stern aussehen. Heller und heller. Nein, ich denke, wir werden die Akkretionsscheibe niemals mit bloßem Auge auflösen können - die Erde wird vorher in Stücke gerissen (Gezeitenkräfte) und die Atmosphäre wird schon lange vorher verschwunden sein (Röntgenstrahlen). Und ich denke, es gibt keine sichere Entfernung für einen Menschen, um die Akkretionsscheibe des stellaren Schwarzen Lochs zu sehen.
Ich bin mir nicht sicher, woher ich diese Idee habe (ich dachte, jemand hat sie in diesem Beitrag kommentiert), aber stimmt es, dass die Akkretionsscheibe umso heller ist, je kleiner das Schwarze Loch ist? Je höher die Masse des Zentralkörpers, desto höher ist laut Wikipedia die Frequenz der EM-Strahlung. Ist nun die Leuchtkraft ähnlich korreliert? Je höher die Masse, desto höher die Leuchtkraft? Wenn ja, würde es wahrscheinlich meine erste Idee falsch machen.
Je kleiner das Schwarze Loch, desto heller ist das Schwarze Loch selbst (Hawking-Strahlung). Aber uns ist kein Schwarzes Loch bekannt, das auch nur theoretisch nachweisbare Hawking-Strahlung hat. Die Eigenschaften der Akkretionsscheibe hängen von vielen Faktoren ab, die ich nicht kommentieren kann, aber der Hauptfaktor für ihre Helligkeit/Leuchtkraft ist die für die Akkretion verfügbare Materie. Größere (schwerere) Schwarze Löcher sind maßstabsgetreu heller (sie ziehen Materie aus einem größeren Raumvolumen an).
@A.Kvåle Werfen Sie einen Blick auf den Strahlungsrechner von Hawking .
@PM2Ring ... nur um zu sehen, wie unwichtig die Hawking-Strahlung im Kontext der Frage ist.
Setzen kleinere Schwarze Löcher mehr Hawking-Strahlung frei, weil sie weniger Schwerkraft haben?
@A.Kvåle In dieser Hinsicht setzen kleinere Schwarze Löcher aufgrund des stärkeren Gezeiteneffekts in der Nähe des Ereignishorizonts mehr Hawking-Strahlung frei.
Wenn ein Schwarzes Loch auf unser Sonnensystem zusteuerte und innerhalb eines Jahres eintreffen würde, würden wir dann unbedingt davon erfahren?
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