Was genau würde passieren, wenn ein Schwarzes Loch in die Sonne eingeführt würde?

Wenn Sie Ihr Schwarzes Loch von der tatsächlichen Größe aus verwenden, wäre es viel kleiner als ein Proton, sodass es Schwierigkeiten hätte, Masse anzusammeln, da sein effektiver Querschnitt sehr klein ist. Es kann sogar nur Neutrinos, Elektronen und Gammastrahlen absorbieren. Außerdem wäre seine Gesamtgravitation immer noch sehr schwach. Es wiegt so viel wie ein Gebäude und man sieht nicht, dass Menschen von Gebäuden angezogen werden; zumindest bis Sie der Singularität selbst sehr, sehr nahe kommen. Dann gibt es die Ausschüttung von Hawking-Strahlung , wenn sie verdunstet, was es der Masse sicherlich sehr schwer machen würde, sich ihr zu nähern, und wahrscheinlich jedes Licht, das versucht, hineinzukommen, destruktiv stören würde.

Das Schwarze Loch könnte wahrscheinlich den ganzen Weg durch die Sonne fallen, weil seine Strahlung einen Weg dafür frei machen würde. Wenn es sich irgendwie im Kern des Sterns verfangen hat, kann es aus den oben genannten Gründen möglicherweise keine Masse ansammeln, außer durch das Einfangen von Neutrinos. Am Ende vermute ich, dass nicht viel passieren würde.

Mathe zur Untermauerung meiner Behauptungen und zur Verdeutlichung bearbeitet

Das fragliche Schwarze Loch wäre winzig, was bedeutet, dass sein Ereignishorizont oder Schwarzschild-Radius klein ist. Wenn wir seine Masse kennen, können wir daraus seine Größe berechnen . Die Gleichung lautet:

$R_s = \frac{2MG}{c^2}$

Wo:

$R_s$ist der Schwarzschild-Radius

$M$ist die Masse des Schwarzen Lochs

$G$ist die universelle Gravitationskonstante

Alles einstecken:

$\frac{2\times6*10^{8}kg\times6.67*10^{-11}m^3 kg^{-1} s^{-2}}{(3*10^8m/s)^2}$

Gibt einen Radius von an

$R_s=8.91\times10^{-19} m$

Zum Vergleich: Der Radius eines Protons ist rund$8.5\times10^{-16}$. Daher wäre seine Wachstumsrate, wenn überhaupt, sehr gering.

Aufgrund seiner geringen Masse (relativ) wird seine Schwerkraft überhaupt nicht sehr stark sein. Anwendung des Newtonschen Gravitationsgesetzes :

$F=\frac{GM_1M_2}{r^2}$

Teilen durch$M_2$So können wir die Beschleunigung aufgrund der Schwerkraft erhalten.

$a_g = \frac{GM_{1}}{r^2}$

Jetzt setzen wir die Masse des Schwarzen Lochs und einige Entfernungen von 10, 1, 0,1, 0,01, 0,001 Metern ein, um zu sehen, wie groß die Erdbeschleunigung wäre.

Bei 10 m ist die Beschleunigung$4\times10^{-4}m/s^2$

Bei 1 m ist die Beschleunigung$4\times10^{-2}m/s^2$

Bei 0,1 m liegt die Beschleunigung$4m/s^2$

Bei 0,01 m liegt die Beschleunigung$4\times10^{2}m/s^2$

Bei 0,001 m ist die Beschleunigung$4\times10^{4}m/s^2$

Selbst wenn es einen Meter von Ihnen entfernt wäre, würden Sie es wahrscheinlich überhaupt nicht bemerken. Ihn zu erreichen, würde schlecht für Sie enden, aber sein Einflussbereich ist eher klein.

Jetzt gibt es die Ausstrahlung von Strahlung aus der winzigen Singularität, die aufgrund des Drucks, den die Strahlung ausübt , alle Materie weit von ihr entfernt halten würde . Zuerst müssen wir die Leistung berechnen, die vom Schwarzen Loch abgestrahlt wird, indem wir das Stefan-Boltzmann-Schwarzschild-Hawking-Leistungsgesetz verwenden (das ist wirklich sein Name).

$P_b=\frac{\hbar c^6}{15360\pi G^2 M^2}$

wo$\hbar$ist die reduzierte Plankenkonstante

Wenn wir unsere Werte einstecken, erhalten wir eine Ausgangsleistung von

$P_b=9.89\times10^{14}$Watt

Da wir nun die Ausgangsleistung kennen, können wir den von der Strahlung ausgeübten Druck berechnen, indem wir die ebene Strahlungsdruckgleichung verwenden, wobei wir davon ausgehen, dass wir senkrecht zur Oberfläche stehen, die wir erhalten:

$P_{rad}=\frac{E_f}{c}$

Wo:

$E_f$ist der Energiefluss hinein$w/m^2$

$c$ist die Lichtgeschwindigkeit

$P_{rad}$ist der von der Strahlung ausgeübte Druck

Um zu sehen, ob die ausströmende Strahlung ausreichen würde, um Materie fernzuhalten, selbst wenn das Schwarze Loch den Kern des Sterns passiert, werden wir nach der Entfernung auflösen, bei der der Strahlungsdruck gleich dem Druck im Kern ist der Sonne . Wenn diese Entfernung kleiner als der Radius des Ereignishorizonts ist, fällt Materie in das Schwarze Loch, wenn sie größer ist, fällt keine Materie hinein. Ich gehe auch davon aus, dass die Strahlung vom Schwarzen Loch gleichmäßig in alle Richtungen emittiert wird. was möglicherweise nicht der Fall ist, wenn das Schwarze Loch eine große Ladung hat oder sich schnell dreht. Also werden wir lösen:

$P_{sun} = P_{rad}$

Erweitern

$P_{sun}=\frac{E_f}{c}$

Etwas mehr erweitern

$P_{sun}=\frac{\frac{P_b}{4\pi r^2}}{c}$

Wo:

$P_{sun} =2.4*10^{16} Pa$

Unsere Werte einstecken und lösen$r$wir bekommen:

$r=3.3\times10^{-6}m$

Das bedeutet, dass der Druck durch den Strahlungsausfluss gleich dem Druck aus dem Kern des Sterns in dieser Entfernung ist, der viel größer ist als der Schwarzschild-Radius. Daher wird keine Materie die Singularität überhaupt erreichen können. Ich vermute auch, dass die Erwärmung durch die Strahlung eine gewisse Ausdehnung verursachen würde, aber angesichts der Gesamtgröße der Sonne wäre dies unbedeutend und würde immer noch eine Art Gleichgewicht finden.