Ist es möglich, dass einige Sterne bereits Schwarze Löcher sind, wir aber Licht sehen, bevor wir zu einem Schwarzen Loch werden?

Es kommt darauf an, was Sie mit "sehen" meinen. Ich nehme an, du meinst mit bloßem Auge. Lassen Sie uns einige grobe Berechnungen anstellen, um die Quoten abzuschätzen.

Der am weitesten entfernte Einzelstern, der mit bloßem Auge sichtbar ist, ist Deneb , geschätzte Entfernung etwa 1550 Lichtjahre. Die meisten mit bloßem Auge sichtbaren Sterne sind viel näher. Da selbst die Art von Sternen, die ein Schwarzes Loch bilden, einige Millionen Jahre leben, würden wir erwarten, dass vielleicht einer von tausend ausreichend großen Sternen ein Schwarzes Loch gebildet hat, während ihr Licht auf dem Weg zu uns war.

Es gibt ungefähr 5000 Sterne, die unter guten Bedingungen mit bloßem Auge sichtbar sind, aber nur etwa hundert, die massiv genug sind, um Schwarze Löcher zu bilden. Auf dieser Grundlage stehen die Chancen gut, dass es höchstens einen solchen Stern gibt und wahrscheinlich keinen.

Um dies anders einzuschätzen, bedenken Sie, dass es im Durchschnitt eine Supernova in einer Galaxie pro Jahrhundert gibt . Wenn ich die Entfernung zum am weitesten sichtbaren Stern mit dem Durchmesser der Galaxie vergleiche, schätze ich, dass wir höchstens 1/2500 der Milchstraße sehen können, also sollten wir damit rechnen, dass nur ein sichtbarer Stern alle 250.000 Jahre zu einer Supernova wird. Wenn wir das durch die Entfernung in Lichtjahren zu den am weitesten entfernten sichtbaren Sternen teilen, haben wir nur eine Chance von etwa eins zu hundert, dass einer der sichtbaren Sterne während der Zeit, in der sein Licht auf dem Weg zu uns war, zu einer Supernova geworden ist.

Eine Einschränkung ist, dass ich diese Zahlen aus unterschiedlichen Quellen erhalten habe, basierend auf Google-Suchen. Es scheint jedoch klar zu sein, dass die Chancen nicht gut stehen. Hoffentlich kann einer der Experten bessere Daten liefern.

Nein, ich denke, dass die meisten Sterne, die groß genug sind, um Schwarze Löcher zu bilden, von der Geburt bis zum Tod einige Millionen Jahre brauchen. Da wir Sterne in der Milchstraße nur in einer Entfernung von einigen Zehntausend Lichtjahren sehen können, sollten nur etwa 1 % von ihnen zu einem Schwarzen Loch kollabiert sein, da sie das Licht ausstrahlten, das wir jetzt hier sehen.

Aber viele der gleichen Riesensterne, die in der über 2 Millionen Lichtjahre entfernten Andromeda-Galaxie beobachtet wurden, könnten sich „heute“ in Schwarze Löcher verwandelt haben. Denn ihre Lichtlaufzeit ist vergleichbar mit ihrer Lebensdauer. Wenn man solche jungen Riesensterne mehr als 0,1 Milliarden Lichtjahre entfernt beobachten könnte, könnte man getrost sagen, dass sie sich ALLE jetzt in schwarze Löcher verwandelt haben, da das Licht ihres vergangenen Sternenlebens uns erreicht.

Man kann mit Sicherheit sagen, dass eine ansehnliche Anzahl der Sterne, die wir sehen, heute tot sind. Der Weltraum ist unendlich, daher ist es eine sichere Annahme, dass es Sterne gibt, die über eine Milliarde Lichtjahre entfernt sind und keine Milliarde Jahre gelebt haben. Daher werden sie gestorben sein, bevor ihr Licht die Erde erreicht. Je größer die Masse des Sterns ist, desto schneller verbrennt er seinen Treibstoff, sodass die Sterne, die zu Schwarzen Löchern werden, weniger wahrscheinlich noch am Leben sind. Ich habe keine konkreten Beispiele für Sterne, die in der "Zukunft" wahrscheinlich zu schwarzen Löchern werden, aber es ist äußerst wahrscheinlich. Ich habe Zukunft in Anführungszeichen gesetzt, weil es vor 500 Millionen Jahren passiert ist, aber der Stern ist 501 Millionen Lichtjahre entfernt, also wird uns die Tatsache, dass er in ein Schwarzes Loch kollabiert, erst in einer Million Jahre erreichen. Es ist konzeptionell schwer zu erklären.

Als Beispiel: Stern A ist 400 Millionen Lichtjahre entfernt. Das bedeutet, dass das Licht 400 Millionen Jahre braucht, um hierher zu gelangen. Wir sehen den Stern so, wie er vor 400 Millionen Jahren aussah. Wenn Stern A vor 350 Millionen Jahren offiziell „gebildet“ (Fusion in seinem Kern gestartet) und vor 10 Millionen Jahren in ein Schwarzes Loch kollabiert wäre, würden wir das Licht des Sterns noch nicht sehen, aber er wäre bereits schwarz Loch. In 50 Millionen Jahren würden wir sehen, wie sich der Stern zu bilden beginnt, und in 390 Millionen Jahren würden wir sehen, wie der Stern in ein Schwarzes Loch kollabiert.

https://xkcd.com/1342/ und http://www.explainxkcd.com/wiki/index.php/1342:_Ancient_Stars

https://xkcd.com/1440/ und http://www.explainxkcd.com/wiki/index.php/1440:_Geese

Könnte es sein, dass sie bereits Schwarze Löcher sind (die ausreichend großen) und wir nur das Licht sehen, das während seiner Hauptphase emittiert wird?

Für einige Stars könnte es das sein. Es gibt bestimmte Sterne, die wir einzeln beobachten können und von denen wir glauben, dass sie mehr oder weniger jeden Moment zu einer Supernova werden könnten. Beteigeuze ist wahrscheinlich das berühmteste Beispiel. Es ist 640 Lichtjahre entfernt, es könnte jederzeit eine Supernova vom Typ II werden (erwartet innerhalb der nächsten Million Jahre, könnte aber möglicherweise innerhalb der nächsten 640 Jahre passieren, wie wir es beobachten, so dass es bereits passiert ist). Es könnte zu einem schwarzen Loch werden, wenn es das tut (obwohl ein bloßer Neutronenstern auch in Frage kommt, glaube ich, und wahrscheinlich wahrscheinlicher).

Wenn wir ferner eine entfernte Galaxie beobachten, ist es sicher (soweit unsere Theorien betroffen sind), dass einige der Sterne, die zum Licht dieser Galaxie beitragen, seitdem zu Schwarzen Löchern geworden sind. Da wir jedoch selbst mit unseren besten Teleskopen keine einzelnen Sterne in diesen Galaxien auflösen, könnte man darüber streiten, ob wir die Sterne „sehen“ oder nicht.

Kann man mit Sicherheit sagen, dass die meisten Sterne, die wir sehen, bereits tot sind?

Sterne in unserer Galaxie, der Milchstraße, nein. Es ist nur etwa 100.000 Lichtjahre groß, es enthält 100 Milliarden - 1 Billion Sterne, von denen wir nur einen kleinen Teil einzeln "sehen" können. Die meisten davon sind sehr nah, die am weitesten entfernten etwa 1500 Lichtjahre, und die meisten davon sind überhaupt keine Supernova-Kandidaten, geschweige denn Schwarze-Loch-Kandidaten. Selbst unter Berücksichtigung unserer besten Teleskope lösen wir immer noch nur einen kleinen Teil der Sterne einzeln auf.

Die Galaxie erlebt wahrscheinlich alle 50-100 Jahre ungefähr eine Supernova. Selbst wenn all das sichtbare Sterne wären (was sie nicht sind: Selbst von den größten Sternen in der Galaxie kann nur ein kleiner Teil mit bloßem Auge gesehen werden) und alle Supernovae zu Schwarzen Löchern führten (was sie nicht tun t), dann könnten höchstens 15–30 mit bloßem Auge sichtbare Sterne bereits Schwarze Löcher sein, und nur bis zu 1000–2000 Gesamtsterne in der gesamten Galaxie befinden sich unabhängig von ihrer Sichtbarkeit in der Zeit zwischen dem Ausbruch einer Supernova und dem Eintritt der Erde in die Zukunft Lichtkegel dieser Supernova. Diese extrem lockere Obergrenze ist keineswegs „die meisten Sterne, die wir sehen“, und tatsächlich besteht die Möglichkeit, dass keiner der Sterne, die Sie sehen, wenn Sie zum Nachthimmel aufblicken, bereits Schwarze Löcher sind. Es könnte gut sein, dass keiner von ihnen es jemals sein wird.

Es ist auch unwahrscheinlich, dass irgendein Stern, den Sie mit bloßem Auge beobachten, tot ist, da seine Lebensdauer in der Größenordnung von 10 Millionen Jahren (für den größten) bis zu Milliarden von Jahren liegt und seine Entfernung von der Erde 1500 Lichtjahre oder weniger beträgt. Aber es gibt ein paar Sterne, wie Beteigeuze, von denen wir wissen, dass sie sich dem Ende ihres Lebens nähern und die daher in diesem Sinne „bereits tot“ sein könnten.

Mit Teleskopen können wir einige einzelne Sterne in nahen Galaxien sehen oder sie zumindest indirekt beobachten, da sie Nebel beleuchten, die wir bis zu einigen zehn Millionen Lichtjahren entfernt sehen (diese sind in der Regel blaue Überriesen, denke ich). ). Von diesen können diejenigen, die auf dem Weg sind, sich in ein Schwarzes Loch zu verwandeln, eine Lebensdauer haben, die kleiner oder gleich ihrer Entfernung von uns ist. Es ist nicht unbedingt so, dass alle oder sogar die meisten von ihnen zu Schwarzen Löchern werden, ich bin mir nicht sicher, was für die betreffenden Sterntypen typisch ist, aber für diese Sterne kann man sagen, dass viele oder die meisten bereits Schwarze Löcher sind. Die am weitesten entfernten einzeln aufgelösten Sterne sind alle auf die eine oder andere Weise tot.

Wenn Sie uns erlauben, jeden Stern in einer sehr weit entfernten Galaxie zu "sehen", obwohl wir keinen von ihnen einzeln auflösen können, bevor sie eine Supernova bilden, dann ändern sich die Zahlen wieder, aber mein Instinkt ist, dass es nicht der Fall ist, dass "die meisten" des beobachtbaren Universums ist bereits zu Schwarzen Löchern kollabiert. Aber die Sterne können durchaus tot sein, obwohl sie keine schwarzen Löcher sind. Wir können Galaxien in mehr als 10 Milliarden Lichtjahren Entfernung sehen, was ungefähr der gesamten Lebensdauer eines Sterns wie der Sonne entspricht. Um auf "die meisten" zu kommen, muss man sich jedoch erstens einigen, was als Stern gilt, und zweitens untersuchen, welche Arten von Sternen diese Galaxien enthalten. Wenn Sie am Ende zu dem Schluss kommen, dass die meisten Sterne (im Vergleich zur Sonne) winzig kleine rotbraune Dinger mit einer Lebensdauer von mehreren zehn Milliarden Jahren sind, dann sind die meisten Sterne '

Beachten Sie, dass in der speziellen Relativitätstheorie das Konzept „gleichzeitig“ etwas schwierig zu fassen ist. Aber ich bin der Konvention gefolgt, dass, wenn etwas X Lichtjahre entfernt ist, alles, was wir von jetzt bis zu X Jahren beobachten, „bereits passiert“ ist. Wir sind aus heutiger Sicht nicht unbedingt berechtigt zu sagen, dass es "bereits passiert" ist, da es nicht in unserem vergangenen Lichtkegel liegt, aber gut genug :-)

Nicht alle sterbenden Sterne werden zu schwarzen Löchern. Nur die wirklich, wirklich massiven, die "Riesen" nennen sie sie. Sie sind selten. Keiner der Sterne, die mit bloßem Auge von der Erde aus sichtbar sind, ist massiv genug, um ein Schwarzes Loch zu sein. Wissenschaftler können die Masse eines Sterns anhand des Hertzsprung-Russell-Diagramms bestimmen.

Es ist jedoch ein mögliches Szenario, nur nicht auf der Erde.

Es ist möglich, weil das Licht, das von einem lebenden Stern ausgestrahlt wird, ewig wandert, bis es von Materie auf seinem Weg absorbiert wird. Ein Stern kann also für Äonen tot sein, bevor das Licht schließlich von etwas – wie einem fremden Planeten und fremden Augen – weit entfernt und lange nachdem der lichttragende Stern den Status eines Schwarzen Lochs erreicht hat, absorbiert wird. Es ist nur so spezifisch für die Situation der Erde, dass die sichtbaren Sterne keine Schwarzen Löcher sind, weil ihre Massen nicht groß genug sind.

Es ist möglich. Angenommen, die Menschheit entstand vor 195.000 Jahren (ältestes gefundenes humanoides Fossil) und ein sehr massereicher Stern, der näher als 195.000 Lichtjahre entfernt war, ging in 195.000 Jahren zu einer Supernova über oder implodierte sogar in ein Schwarzes Loch, es besteht die Möglichkeit, dass ein Humanoid ihn gesehen hat. Historisch gesehen haben Menschen in der Vergangenheit beobachtet, wie sie Supernovae gesehen haben, und wenn einer dieser Sterne massereich genug gewesen wäre, dann könnte es sich um die Bildung eines Schwarzen Lochs gehandelt haben. Es befinden sich jedoch keine schwarzen Löcher in den Gebieten, die von den Zeugenbeschreibungen beschrieben werden, aber es ist möglich, eines zu sehen, hoffen Sie nur, dass es unserem System nicht sehr nahe kommt. Das resultierende GRB könnte Ihren Tag ruinieren.