Jak masywna może być czarna dziura?
Zdaniem profesora Andrew Kinga z University of Leicester, czarne dziury mogą mieć masę nawet 50 miliardów większą od Słońca zanim wykorzystają całą materię z otaczającego ich dysku.
Czarne dziury otoczone są gazowym dyskiem, który stopniowo pochłaniają. Jednak dyski takie są niestabilne, mogą rozpadać się i formować gwiazdy. Profesor King postanowił obliczyć, jak masywna musi być czarna dziura, by dysk wokół niej przestał się formować. Z wyliczeń, opublikowanych na łamach Monthly Notices Letters of the Royal Astronomical Society wynika, że granicą formowania się dysku jest masa czarnej dziury wynosząca 50 miliardów masy Słońca. Jedynym sposobem, czy czarna dziura zyskała większa masę jest wchłonięcie przez nią gwiazdy lub połączenie z inną czarną dziurą.
Obecnie odkrywa się czarne dziury dzięki promieniowaniu emitowanemu przez gaz, który pochłaniają. Odkrycie profesora Kinga oznacza, że ta metoda nie sprawdzi się przy najbardziej masywnych czarnych dziurach, gdyż w swoim otoczeniu nie posiadają one gazu. Nie oznacza to jednak, że nie będziemy w stanie odkrywać czarnych dziur bliskich limitu masy. Można je odkryć w innych sposób, na przykład obserwując zagięcie światła przechodzące obok czarnej dziury. Być może w przyszłości będziemy też w stanie zarejestrować fale grawitacyjne, które - zgodnie z ogólną teorią względności - powinny powstawać podczas łączenia się czarnych dziur - mówi King.
Komentarze (102)
Gość Astro, 21 grudnia 2015, 17:09
Jesteśmy już blisko granicy:
https://en.wikipedia.org/wiki/S5_0014%2B81
tempik, 21 grudnia 2015, 19:14
"Jedynym sposobem, czy czarna dziura zyskała większa masę jest wchłonięcie przez nią gwiazdy lub połączenie z inną czarną dziurą"
nie rozumiem.... przecież słońce czy inna czarna nie może zrobić "plum" i już, tylko też wejdzie w ciasną orbitę i zostanie rozerwana i utworzy dysk zasilający czarną dziurę....
moim zdaniem powinno być wręcz przeciwnie, jak by jakdła małymi porcjami to jakiś tam dysk powinien świecić. jakby chciała zjeść słońce czy coś większego to ilość energii wydzielonej z dysku, rozgoniłaby dysk daleko poza czarną dziurę...
Gość Astro, 21 grudnia 2015, 19:28
W oryginale:
http://arxiv.org/pdf/1511.08502v2.pdf
nic nie ma o gwiazdach, a tylko o:
https://en.wikipedia.org/wiki/Binary_black_hole
W tym wypadku jednak:
ex nihilo, 21 grudnia 2015, 19:37
Jeśli przyrżnie dokładnie biegunowo, to chyba jednak będzie mogła plumknąć bez orbity i dysku. Prawdopodobieństwo minimalne, ale jednak niezerowe.
Gość Astro, 21 grudnia 2015, 19:53
Jeśli będzie to Słoneczko, to taki plumk jest bez istotnego znaczenia. Biegunowo, zresztą, rodzi pewne kłopoty.
Dosyć ciekawa prezentacja w temacie (niezbyt "popularno"naukowa 
):
http://www.astro.caltech.edu/~george/ay127/Ay127_AGN.pdf
ex nihilo, 21 grudnia 2015, 21:29
Prenzentację zassałem, fajna, ale nie mam teraz czasu na szczegóły... Chyba jednak jak gwiazdka wydoli, to i przy........
Fakt, że to będzie tylko orzeszek, a nie żarło, no ale i orzeszek dobry, kiedy porządnego żarcia już nie ma 
lester, 22 grudnia 2015, 14:31
Takie pytanie mnie naszło... czy czarna dziura może przekroczyć masę krytyczną i zapaść się lub przekształcić np. w osobliwość (np. taką prowadzącą do kolejnego Wielkiego Wybuchu) albo jeszcze coś innego? W zasadzie do tej pory nie spotkałem się żeby ktoś to rozważał. Jedynie maksymalną masę w funkcji czasu itd. ale nigdzie czy jest jakiś kres. Do tego ostatnie doniesienia jakoby odkryto ślady sprzed Wilekiego Wybuchu... http://kopalniawiedzy.pl/Roger-Penrose-Vahe-Gurzadyan-Oxford-University-mikrofalowe-promieniowanie-tla-CMB-Wielki-Wybuch-czarna-dziura,11928
thikim, 22 grudnia 2015, 15:31
Czarna dziura to obiekt z osobliwością więc nie za bardzo ma się w co zapadać.
Osobliwość to mniej więcej centrum.
A czarna dziura to obszar ograniczony prędkością ucieczki >=c czyli ograniczony horyzontem zdarzeń.
Zgaduję że chodzi Ci raczej o granicę masy. Dopóki coś może dostarczać masy to nie ma granic.
Granicami praktycznymi na pierwszy rzut oka może być masa galaktyki. Ale to taka mocno odgórna granica. Zresztą czasem galaktyki się zderzają więc wtedy można to przekroczyć.
Zasadniczo gdyby to miały być bramy gdzieś tam to chyba by traciły masę a nie zyskiwały.
Jajcenty, 22 grudnia 2015, 15:53
Pytanie brzmi: ile trzeba czarnych dziur by uzyskać nowy rodzaj osobliwości i czy w ogóle istnieje taka osobliwość osobliwości.
Czarne dziury chyba parują Hawkingiem więc tracą, o ile Hawking się nie mylił.
Gość Astro, 22 grudnia 2015, 16:08
Lester, nie wiem czy dobrze zrozumiałem, ale pytanie o masę krytyczną tworów najczarniejszych nie bardzo ma sens. Każdej masie odpowiada (tak z grubsza) jej rozmiar krytyczny. Jeśli jest tak zwarta, to jak słusznie prawią Chłopaki wyżej, jest już tak osobliwa, że bardziej być nie może.
Czym masywniejsza zresztą jest, tym mniej "przerażająca".
Edycja: co do rzekomych śladów SPRZED BB, to niektórzy z uporem godnym podziwu wykrywają (?) te magiczne kółka. Gdyby dwóch pewnych forumowiczów miało nieco dłuższe łapki, to jestem przekonany, że okazałoby się, że są to pentagramy.
http://forum.kopalniawiedzy.pl/topic/25258-sir-roger-penrose-aeons-before-the-big-bang-copernicus-center-lecture-2010/
Oczywiście (metodologicznie) wszystko jest ok; ot taki merdżer jak dwie supermasywne czarne dziury, które rotując coraz szybciej zlewają się, to bardzo ciekawe źródło potężnych fal grawitacyjnych (odpowiednia masa i odpowiednie przyspieszenia). Pewna bliska mi, zjawiskowa, choć nie pierwszej młodości Pani powiedziała nie tak dawno, że pewnie Jej zmarszczki są efektem kumulacji fal grawitacyjnych. Pewnie tak, bo dla mnie jest piękna.
lester, 23 grudnia 2015, 01:26
W znanych nam granicach. Tyle to wiem sam, wystarczy sobie pod wzór podstawić. Mnie interesuje stosowalność tego wzoru w kierunku nieskończoności.
O tototo właśnie.
No a z jakiej teorii fizycznej można wysnuć taki wniosek, skoro opis czarnej dziury czy osobliwości wymyka się fizyce klasycznej, czyli tej znanej nam. Na dobrą sprawę wiemy tyle, ile nie widzimy i ile jesteśmy policzyć jeszcze w granicach znanej nam teorii do opisu naszej strony horyzontu, choć co pewien czas zmieniamy równania którymi się posługujemy. Tamta strona horyzontu i zawartość, to nomen omen, czarna dziura w naszej wiedzy
thikim, 23 grudnia 2015, 07:26
Po pierwsze. Dla nas nie jest problemem sam horyzont. Bo tam się nic szczególnego nie dzieje. Dla nas problemem obliczeniowym jest punkt centralny - osobliwość. Gdzie już mamy nieskończoność.
Ty chcesz jak to się mówi dowiedzieć się ile to jest nieskończoność razy 1,2
Gość Astro, 23 grudnia 2015, 13:38
Nie podejmuję się w takim razie próby jakiejkolwiek odpowiedzi w tych nam nieznanych.
pogo, 23 grudnia 2015, 22:19
Nie ma gwarancji, że w centrum czarnej dziury jest osobliwość. To tylko najbardziej prawdopodobna teoria. Równie dobrze może też być dowolny inny obiekt o średnicy mniejszej od horyzontu zdarzeń... zakładam, że jednak jest on kulisty
ex nihilo, 23 grudnia 2015, 23:18
Są wyliczenia, że w szybko wirującej może być toroidalny.
Nieskończoność raczej nie ma tu sensu fizycznego - max. to całkowita masa wszechświata "obserwowalnego" dla czarnej, a ta zawsze jest skończona. Jeśli się nie mylę, takie rozwiązanie byłoby zbliżone (chodzi o promień) do pierwotnego stacjonarnego modelu Einsteina.
thikim, 24 grudnia 2015, 11:27
Zgoda. Niemniej w ramach pewnej teorii w których mówimy o osobliwościach - jest. Więc jeżeli już pada pytanie o osobliwość to chyba w ramach tej teorii musimy się poruszać.
Tu jeśli ktoś się zna to pomogło by wyjaśnienie czemu w czarnej dziurze nic nie może powstrzymać ściskania.
Trzeba by zacząć od początku.
Mamy gwiazdę, ta gwiazda charakteryzuje się np. na powierzchni jakąś prędkością ucieczki.
Jak sobie gwiazdę ściśniemy, wzrośnie jej gęstość, promień się zmniejszy to prędkość ucieczki wzrasta.
I przy pewnym ściśnięciu prędkość ucieczki wynosi c? Klasycznie rzecz biorąc tak.
Ale tu mogą wchodzić efekty relatywistyczne w grę.
Więc nie wiem. Tzn. znam wzór ale nie rozumiem czy tak powinno być.
A dalej idąc. Żeby wytworzyć horyzont zdarzeń (prędkość ucieczki c) wystarczyłby tak naprawdę odpowiedniej wielkości obiekt o gęstości powietrza.
Przyciąganie w środku? Zero?? Gdzie tu miejsce na osobliwość?
Czy osobliwość to moment w którym przyciąganie w środku jest większe od zera? Jakie? Rośnie od zera do nieskończoności?
No i rozpatrujemy cały czas przypadek - była sobie gwiazda, gwiazda się ścisnęła.
A czy możliwy jest przypadek były sobie dwa obłoki (odpowiednio wielkie) i się do siebie przytuliły?
Gość Astro, 24 grudnia 2015, 11:34
Słusznie. Choć próbujemy się z "dziwadełkami i gwiazdami dziwnymi (kto wie, historia lubi się powtarzać, a wszak takie BH czy gwiazdy neutronowe były pierwotnie tworami "teoretycznymi"
) to niestety nie znamy (i tak zwykle "teoretycznie") takiej materii, która mogłaby zapobiec osobliwości. Być może TYMCZASEM, ale to NIEMOŻLIWE.
thikim, 24 grudnia 2015, 11:36
Astro a gdyby były dwa odpowiednio wielkie, naładowane obłoki (żeby się nie zapaść grawitacyjnie)? I by się spotkały. Teoretycznie wydaje mi się możliwe. Mamy horyzont z obłoków?
Gość Astro, 24 grudnia 2015, 12:15
Choć astrofizycy bardzo często (a nawet zwykle
) mocują się z plazmą, to zwyczajowym założeniem brania się za bary z Rzeczywistością jest elektryczna obojętność przedmiotowych rozważań. Rzeczywistość jakoś nie powala nas na kolana w tej materii. 
Pytanie, przyznam, ciekawe. Oba naładowane jednoimiennie, czy różnoimiennie?
ex nihilo, 24 grudnia 2015, 12:41
Siła odpychania EM w tych obłokach musiałaby być mniejsza niż przyciągania grawitacyjnego, bo inaczej te obłoki przestaną być obłokami - EM rozwali je w p.... (no przestrzeń). Czyli w sumie raczej nic szczególnego z tego wyniknąć nie powinno.
Próbujesz zrobić czarną z 'gazu muchowego'. W tym przypadku jednak chyba musi być konkretna mucha, bo w gazie muchowym, obojętnie jaki obłok będzie wielki, krzywizna przestrzeni (x,y,z,t) będzie praktycznie taka sama w każdym punkcie obłoku, czyli coś w rodzaju horyzontu będzie mogło się utworzyć tylko kiedy gęstość będzie wystarczająca, żeby krzywizna przestrzeni zamknęła obłok "w sobie" (pierwotne rozwiązanie Einsteina dla gęstości większej od krytycznej). Ale nie bedzie to sensu stricte czarna dziura, bo nie będzie istniało żadne "zewnątrz", a ten "horyzont" będzie w każdym miejscu przestrzeni - nie będzie wyróżnionych obszarów, ani środka, ani jakiejś zewnętrznej granicy. W przypadku czarnej takie "zewnątrz" istnieje. Do zrobienia czarnej potrzebna jest mucha - czarna ma zmienną krzywiznę: największą wokół muchy i coraz mniejszą dalej od środka, aż poza horyzontem przestrzeń się "otwiera", robi na tyle płaska, że można od dziury uciec. To chyba mniej więcej tak w maksymalnym uproszczeniu... czyli takim, jakie mogło zmieścić się pod moim deklem
Eco_PL, 24 grudnia 2015, 12:55
Aby dotrzeć do horyzontu zdarzeń potrzebujemy nieskończonej ilości czasu (w stosunku do "zewnętrznego" obserwatora a wiec do reszty wszechświata).
Dlatego też, do tej pory żadna materia tego horyzontu zdarzeń nie przekroczyła i nigdy to nie nastąpi. Z tego powodu nie ma czegoś takiego jak osobliwość, która kryje się za tym horyzontem zdarzeń. Cała materia opadająca na czarną dziurę gromadzi się w pobliżu horyzontu zdarzeń i jest "zamrożona" w czasie. Czarna dziura ma wówczas kształt sfery, a wirująca czarna dziura ma kształt okręgu (nawet nie torusa, torus to forma przejściowa trwająca ułamek sekundy w czasie formowania się czarnej dziury). Tyle wynika z moich "eksperymentów" myślowych na temat czarnych dziur.
Zapewne się mylę, bo w grę wchodzą również efekty kwantowe, które nie są bez znaczenia: skoro materia jest rozrywana w pobliżu horyzontu zdarzeń, to czy mamy wówczas do czynienia z samymi kwarkami? A może jeszcze z czymś "głębszym" (bo z eksperymentów w CERN wynika, że kwarki "grzechoczą"?
Pod uwagę należy również wziąć to, ze "Tu" i "Teraz" przy czarnych dziurach to nie co w naszym "swojskim" wszechświecie.
Gość Astro, 24 grudnia 2015, 13:15
A o jakim obserwatorze tego "faktu" myślisz? Jeśli nie wyściubisz nosa z domu, to "faktycznie"…
Polecam potentegować w głowie, dlaczego Relatywizm nazywa się tak właśnie.
No a jakim cudem mogła się zapaść w siebie samą?
Do tego, że żyjesz w jedynie w dwóch wymiarach (porównaj okrąg ze sferą) to mnie nie przekonasz…
Sprawdź dokładnie. Może "grzechocze" co innego.
Eco_PL, 24 grudnia 2015, 14:01
Gość Astro, 24 grudnia 2015, 14:47
Jesteś pewien?
Ja bym jednak (jeśli chodzi o mnie) nazwał to ironią.
Co do linku. Ubawił mnie już początek pierwszego zdania:
Pasjami uwielbiam "jak wiemy".