Wie würde ein kleines Schwarzes Loch in der Nähe erkannt und als solches bestätigt werden?

Dieser Artikel legt nahe, dass irgendwo jenseits der Umlaufbahn von Neptun ein tennisballgroßes schwarzes Loch die Sonne umkreisen könnte. Dem Artikel zufolge deuten Beobachtungsanomalien von transneptunischen Objekten darauf hin, dass es dort draußen ein Objekt gibt, das etwa 10 Mal so groß ist wie die Erde (ich nehme an, dass es etwa 10 Erdmassen bedeutet). Da die Suche nach einem solchen Objekt fehlgeschlagen ist, behauptet eine alternative Hypothese, dass es dort draußen ein ursprüngliches schwarzes Miniaturloch geben könnte. In dem Artikel heißt es weiter, dass dort kein Schwarzes Loch gefunden wurde, weil nach Planeten gesucht wurde und die Methoden zum Auffinden von Planeten anders sind als die zum Auffinden von Schwarzen Löchern.

Meine Frage ist: Wie würde ein solches Objekt (kleines Schwarzes Loch) entdeckt, um seine Existenz entweder zu bestätigen oder auszuschließen?

Ist es zehnmal so groß wie die Erde oder so groß wie ein Tennisball? Der Unterschied ist ziemlich wichtig. Ich schätze, du meinst die zehnfache Masse der Erde.
@RobJeffries Ich habe den Artikel zitiert; Ich würde daraus schließen, dass es 10 Erdmassen und einen Durchmesser von etwa der Größe eines Tennisballs bedeutet.
Warum akzeptieren Fragesteller keine Antworten? Ich habe ein paar meiner alten Fragen gefunden, die ich eigentlich hätte beantworten wollen, oder zumindest vergessen hatte, unter einer der Antworten eine klärende Frage zu stellen.

Antworten (2)

Ich würde sagen, dass dies nur durch immer sorgfältigere Beobachtungen der TNOs möglich ist, von denen behauptet wird, dass sie von diesem mutmaßlichen Schwarzen Loch betroffen sind.

Letztendlich sollten solche Beobachtungen den Standort des Objekts eingrenzen. Selbst dann wird es sehr schwierig sein, seine Existenz zu bestätigen. Es wird einen kleinen Linsen- / Vergrößerungseffekt auf Hintergrundsterne haben, aber es müsste sehr nahe (in Bezug auf die Winkeltrennung) an einen Hintergrundstern herankommen, damit dies beobachtbar ist. Es ist unwahrscheinlich, dass die Position genau genug bestimmt werden könnte, um vorherzusagen, wann ein solches Mikrolinsenereignis stattfinden würde.

Vielleicht wäre es besser, eine Sonde wie New Horizons an ihren wahrscheinlichen Standort zu schicken, wo die Gravitationseffekte vor Ort untersucht werden könnten.

Ich frage mich, ob die bisherigen Beweise das Budget für eine solche Sondenmission rechtfertigen könnten. Wenn dort nichts ist, scheint es eine schreckliche Geldverschwendung zu sein. Andererseits wäre die Entdeckung eines Schwarzen Lochs in unserem eigenen kosmischen Hinterhof die Kosten einer solchen Mission wert.
Mir scheint, man kann nie sicher sein, dass es ein Schwarzes Loch ist. Sie können überprüfen, ob es sich um eine kompakte Masse handelt, indem Sie sie umkreisen, und wenn Sie einen Weißen Zwerg oder einen Neutronenstern ausschließen, ist das Schwarze Loch möglicherweise nur eine Alternative, die der Physik bekannt ist. Vielleicht kann es überzeugender sein, etwas hineinzugeben?
@bitchaser 10 Weiße Zwerge mit Erdmasse werden Planeten genannt und können beobachtet werden. 10 Neutronensterne mit Erdmasse können nicht existieren.
@AnthonyX Das Sammeln vieler dynamischer Beweise für ein Objekt mit 10 Erdmassen, das nicht gesehen werden kann, kann ein ausreichender Beweis für ein Schwarzes Loch sein, wenn es lokalisiert werden kann. So wissen wir schließlich über das BH im Zentrum unserer Galaxie (und anderer). Ich schlage nicht vor, eine Sonde zu schicken, bis wir wissen, wo sie ist

Mit zunehmenden dynamischen Beweisen sollten wir in der Lage sein, jede bessere Lokalisierung und Masse für das hypothetische Objekt zu erhalten. Mit einer ausreichend genauen Messung sollte es möglich werden, ein herkömmliches planetenähnliches Objekt durch das Fehlen direkter Beobachtungen am vorhergesagten Ort auszuschließen.

Dies sagt uns jedoch nicht unbedingt, dass es sich bei dem betreffenden Objekt um ein Schwarzes Loch handelt. Zum Beispiel würde sich ein Planet aus dunkler Materie fast genauso darstellen (und wäre auch aufregend!).

In-situ-Beobachtungen durch eine umlaufende Sonde wären erforderlich, um die Natur des Objekts weiter zu bestimmen.

Allein durch das Umkreisen des Objekts könnten wir viel lernen. Beispielsweise ermöglicht uns der Radius der Umlaufbahn, eine Untergrenze für die Dichte des Objekts zu erhalten. Durch die stetige Verkleinerung der Umlaufbahn könnte man viele Alternativen ausschließen. Es wird jedoch eine praktische Grenze dafür geben, wie klein wir die Umlaufbahn machen können, bevor eine Sonde durch Gezeitenkräfte auseinandergerissen wird (dies würde lange vor Erreichen des innersten Stalls geschehen).

Sobald Sie jedoch dem hypothetischen Schwarzen Loch so nahe sind, gibt es andere Experimente, die Sie durchführen könnten. Schwarze Löcher haben beispielsweise charakteristische Frequenzen (quasinormale Moden), mit denen sie schwingen, wenn man sie beispielsweise durch Streuung an einer Welle anregt. Für ein Schwarzes Loch mit mehreren Erdmassen fallen die elektromagnetischen quasinormalen Moden in den Mikrowellenbereich. Indem wir Mikrowellen am Objekt streuen und nach den quasinormalen Moden suchen, können wir viel über die Natur des Objekts lernen. (Die Beobachtung des qnm-Spektrums wird uns sagen, dass es sich um ein Schwarzes Loch handelt, wenn es sich um ein ultrakompaktes Objekt handelt, würden wir erwarten, Echoausbrüche usw. zu sehen.)

Wie würde ein kleines Schwarzes Loch in der Nähe erkannt und als solches bestätigt werden?
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