Astronomie

Wie viel Schaden würde eine Kollision mit einem urzeitlichen Schwarzen Loch ähnlicher Masse der Erde zufügen?

Wie viel Schaden würde eine Kollision mit einem urzeitlichen Schwarzen Loch ähnlicher Masse der Erde zufügen?

All dieses Gerede darüber, dass Planet 9 vielleicht ein primordiales Schwarzes Loch (PBH) ist, ließ mich fragen, wie gefährlich eine PBH-Kollision mit der Erde wirklich wäre.

Was würde konkret passieren, wenn die Erde mit einem PBH von 1 Erdmasse kollidierte und sich so schnell bewegte, dass sie sich nicht gegenseitig umkreisten?

Bearbeiten: Aus einem Papier mit der Frage Kann man den Durchgang eines kleinen Schwarzen Lochs durch die Erde erkennen? die Analyse war, dass für eine ungefähr protonenvolumen- und bergmassengroße PBH

"Es entsteht eine lange Röhre aus stark strahlungsgeschädigtem Material, die für geologische Zeiträume erkennbar bleiben sollte."

aber ansonsten ziemlich schwer zu erkennen.

Was würde sich ändern, wenn die PBH die Masse der Erde und das Volumen einer großen Murmel wäre? Wie langsam müsste es sein, bevor es die Dinge wirklich durcheinander brachte?


Betrachten Sie ein anfangs stationäres Materieteilchen und nehmen Sie an, dass ein Schwarzes Loch von 1 Erdmasse mit Geschwindigkeit daran vorbeifliegt $v$ auf einer Flugbahn, die die Anfangsposition des Teilchens im Abstand passiert $r$. Das Teilchen wird während eines Zeitraums von ungefähr . hauptsächlich durch die Schwerkraft beeinflusst $r/v$ (bis auf einige "geometrische" Konstanten), während dieser Zeit wird es auf ungefähr . beschleunigt $GM/r^2$. Dies bedeutet, dass es sich um eine Strecke bewegen wird $GM/r^2 mal (r/v)^2 = GM/v^2$. Also wenn das klein ist im Vergleich zu $r$ es wird "mehr oder weniger" dort belassen, wo es war, anstatt weggerissen zu werden. Wir können also ein paar Mal ein Loch mit einem Durchmesser erwarten $GM/v^2$. $GM$ handelt von $4mal 10^{14}$ Um den Lochdurchmesser auf 1 m zu halten, könnten Sie ihn benötigen $v$ Über $2mal 10^7 m/s$ um was geht es $0,07c$.

Aus dieser Wechselwirkung können wir auch die typische Geschwindigkeitsänderung abschätzen, die unser Testteilchen erreicht, nämlich $GM/r^2 mal r/v = GM/rv$, was einen KE pro Masseneinheit von etwa ergibt $$G^2M^2/r^2v^2$$.

Angenommen, die Erde hat eine Dichte $ ho$ und Radius $R$ die zylindrische Schale der Dicke $dr$ wird massieren $R ho rdr$ (immer noch ignorieren "kleine" Konstanten wie $2pi$). Diese Schale erhält kinetische Energie $G^2M^2R ho dr/rv^2$ aus der Interaktion. Integration von $GM/v^2$ zu $R$ wir erhalten eine Gesamtenergie, die in den Teilen der Erde deponiert wird, die nicht "weggerissen" werden. $$frac{G^2M^2R ho}{v^2}logfrac{Rv^2}{GM}$$

Verwenden von $R = 6mal 10^6$, $GM = 4 imes 10^{14}$, $ ho = 5000$, und $v = 2mal 10^7$ (alle SI-Einheiten) erhalten wir ungefähr $10^{25}J$, nicht genug, um die Erde tatsächlich zu zerstören (die gravitative Bindungsenergie der Erde beträgt ungefähr $10^{32}J$) aber ungefähr $10^{10}$ Megatonnen oder ein Erdbeben von etwa 13 auf der Richterskala.

Ein Schwarzes Loch, das sich 1000-mal langsamer bewegt (typische Geschwindigkeit des Sonnensystems), würde die Erde im Wesentlichen zerstören.


Schwarzes Mikroloch

Mikroschwarze Löcher, auch genannt quantenmechanische Schwarze Löcher oder Mini-Schwarze Löcher, sind hypothetische winzige Schwarze Löcher, für die quantenmechanische Effekte eine wichtige Rolle spielen. [1] Das Konzept, dass Schwarze Löcher existieren könnten, die kleiner als die stellare Masse sind, wurde 1971 von Stephen Hawking eingeführt. [2]

Es ist möglich, dass solche Quanten-Primordial-Schwarzen Löcher in der hochdichten Umgebung des frühen Universums (oder Urknalls) oder möglicherweise durch nachfolgende Phasenübergänge entstanden sind. Sie könnten von Astrophysikern durch die Partikel beobachtet werden, die sie voraussichtlich durch Hawking-Strahlung emittieren. [ Zitat benötigt ]

Einige Hypothesen, die zusätzliche Raumdimensionen beinhalten, sagen voraus, dass Mikroschwarze Löcher bei Energien so niedrig wie der TeV-Bereich gebildet werden könnten, die in Teilchenbeschleunigern wie dem Large Hadron Collider verfügbar sind. Populäre Bedenken wurden dann über Weltuntergangsszenarien geäußert (siehe Sicherheit von Teilchenkollisionen am Large Hadron Collider). Solche Quantenschwarzen Löcher würden jedoch sofort verdampfen, entweder vollständig oder nur einen sehr schwach wechselwirkenden Rückstand hinterlassen. [ Zitat benötigt ] Abgesehen von den theoretischen Argumenten verursacht die auf die Erde treffende kosmische Strahlung keinen Schaden, obwohl sie Energien im Bereich von Hunderten von TeV erreicht.


Was passiert, wenn Schwarze Löcher kollidieren?

Je massiver das Objekt ist, desto mehr verzerrt es die Raumzeit. Bildnachweis: LIGO/T. Pyle

Das Zeichen einer wirklich großartigen wissenschaftlichen Theorie sind die Ergebnisse, die sie vorhersagt, wenn Sie Experimente durchführen oder Beobachtungen durchführen. Und eine der größten Theorien, die jemals vorgeschlagen wurden, war das Konzept der Relativität, das Anfang des 20. Jahrhunderts von Albert Einstein beschrieben wurde.

Einstein half uns nicht nur zu verstehen, dass Licht die ultimative Geschwindigkeitsbegrenzung des Universums ist, sondern beschrieb die Schwerkraft selbst als eine Krümmung der Raumzeit.

Er lieferte mehr als nur eine Reihe ausgeklügelter neuer Erklärungen für das Universum, er schlug eine Reihe von Tests vor, die durchgeführt werden könnten, um herauszufinden, ob seine Theorien richtig waren.

Ein Test zum Beispiel erklärte vollständig, warum die Umlaufbahn von Merkur nicht mit den Vorhersagen von Einstein übereinstimmte. Andere Vorhersagen könnten mit den wissenschaftlichen Instrumenten der Zeit getestet werden, wie zum Beispiel die Messung der Zeitdilatation mit sich schnell bewegenden Uhren.

Da die Gravitation eigentlich eine Verzerrung der Raumzeit ist, sagte Einstein voraus, dass massive Objekte, die sich durch die Raumzeit bewegen, Wellen erzeugen sollten, wie sich Wellen durch den Ozean bewegen.

Schon beim Herumlaufen hinterlassen Sie eine Spur von Gravitationswellen, die den Raum um Sie herum komprimieren und ausdehnen. Diese Wellen sind jedoch unglaublich klein. Nur die energiereichsten Ereignisse im gesamten Universum können Wellen erzeugen, die wir erkennen können.

Es hat über 100 Jahre gedauert, bis sich der direkte Nachweis von Gravitationswellen endgültig bewiesen hat. Im Februar 2016 kündigten Physiker des Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory (LIGO) die Kollision zweier massereicher Schwarzer Löcher in einer Entfernung von mehr als einer Milliarde Lichtjahren an.

Schwarze Löcher jeder Größe können kollidieren. Einfache alte schwarze Löcher mit stellarer Masse oder supermassive Schwarze Löcher. Gleicher Prozess, nur in einem ganz anderen Maßstab.

Beginnen wir mit den Schwarzen Löchern mit stellarer Masse. Diese entstehen natürlich, wenn ein Stern mit der vielfachen Masse unserer Sonne in einer Supernova stirbt. Genau wie normale Sterne können diese massereichen Sterne in Doppelsystemen sein.

Stellen Sie sich einen Sternnebel vor, in dem sich zwei Doppelsterne bilden. Aber im Gegensatz zur Sonne handelt es sich bei jedem dieser Monster um ein Vielfaches der Sonnenmasse, die tausendmal so viel Energie abgeben. Die beiden Sterne werden sich nur wenige Millionen Jahre lang umkreisen, und dann wird einer als Supernova detonieren. Jetzt haben Sie einen massiven Stern, der ein Schwarzes Loch umkreist. Und dann explodiert der zweite Stern, und jetzt haben Sie zwei Schwarze Löcher, die sich umkreisen.

Wenn die Schwarzen Löcher umeinander kreisen, strahlen sie Gravitationswellen aus, die ihre Umlaufbahn zerfallen lassen. Das ist in der Tat irgendwie umwerfend. Die Schwarzen Löcher wandeln ihren Impuls in Gravitationswellen um.

Wenn ihr Drehimpuls abnimmt, drehen sie sich nach innen, bis sie tatsächlich kollidieren. Was eine der energiereichsten Explosionen im bekannten Universum sein sollte, ist völlig dunkel und still, denn einem Schwarzen Loch kann nichts entkommen. Keine Strahlung, kein Licht, keine Partikel, keine Schreie, nichts. Und wenn Sie zwei Schwarze Löcher zusammenmischen, erhalten Sie nur ein massiveres Schwarzes Loch.

Kollidierende Schwarze Löcher. Bildnachweis: LIGO/A. Simonnet

Die Gravitationswellen breiten sich aus dieser folgenschweren Kollision aus wie Wellen durch den Ozean, und sie sind über mehr als eine Milliarde Lichtjahre nachweisbar.

Genau dies geschah Anfang des Jahres mit der Ankündigung von LIGO. Dieses empfindliche Instrument detektierte die Gravitationswellen, die erzeugt wurden, als zwei Schwarze Löcher mit 30 Sonnenmassen in einer Entfernung von etwa 1,3 Milliarden Lichtjahren kollidierten.

Dies war auch kein einmaliges Ereignis, sie entdeckten eine weitere Kollision mit zwei anderen Schwarzen Löchern mit stellarer Masse.

Schwarze Löcher mit normaler Sternmasse sind nicht die einzigen, die kollidieren können. Auch supermassereiche Schwarze Löcher können kollidieren.

Soweit wir das beurteilen können, gibt es ein supermassives Schwarzes Loch im Herzen von so ziemlich jeder Galaxie im Universum. Der in der Milchstraße hat mehr als das 4,1 Millionenfache der Sonnenmasse, und der im Herzen von Andromeda wird auf 110 bis 230 Millionen Sonnenmassen geschätzt.

Luftaufnahme von LIGO Livingston. Credit: Die LIGO Scientific Collaboration

In einigen Milliarden Jahren werden die Milchstraße und Andromeda kollidieren und den Prozess der Verschmelzung beginnen. Wenn das Schwarze Loch der Milchstraße nicht in den Weltraum geschleudert wird, werden die beiden Schwarzen Löcher am Ende umeinander kreisen.

Allein mit den Schwarzen Löchern mit stellarer Masse werden sie Drehimpuls in Form von Gravitationswellen abstrahlen und spiralförmig näher und näher zusammenrücken. Irgendwann, in ferner Zukunft, werden die beiden Schwarzen Löcher zu einem noch massereicheren Schwarzen Loch verschmelzen.

Die Milchstraße und Andromeda werden zu Milkdromeda verschmelzen und werden in den kommenden Milliarden von Jahren weiterhin neue Galaxien sammeln, ihre Schwarzen Löcher extrahieren und sie in das Kollektiv einmischen.

Schwarze Löcher können absolut kollidieren. Einstein hat die dabei entstehenden Gravitationswellen vorhergesagt, und jetzt hat LIGO sie zum ersten Mal beobachtet. Da bessere Werkzeuge entwickelt werden, sollten wir immer mehr über diese extremen Ereignisse erfahren.


Tod durch urzeitliches Schwarzes Loch

Die meiste Materie im Universum ist dunkel, und trotz Suche nach Signaturen verwandter Elementarteilchen am Himmel oder in Laborexperimenten wurde bisher keine gefunden. Primordiale Schwarze Löcher (PBHs) könnten möglicherweise dunkle Materie erzeugen. Verschiedene astrophysikalische Einschränkungen schließen PBHs als Dunkle Materie aus, wenn sie entweder geringe oder hohe Massen haben, aber einen Massenbereich zwischen einem Milliardstel und einem Tausendstel der Masse des Mondes zulassen – ähnlich wie bei Asteroiden mit einer Größe zwischen einem und einem hundert Meilen. Vor 66 Millionen Jahren schlug ein Asteroid dieser Größe auf die Erde ein und tötete die Dinosaurier sowie drei Viertel aller Lebensformen. Dies ist eine nüchterne Erinnerung daran, dass selbst der Himmel eine Quelle von Risiken ist. Wir könnten uns vor zukünftigen Asteroideneinschlägen schützen, indem wir bei ihrer Annäherung an die Erde nach reflektiertem Sonnenlicht von ihren Oberflächen suchen. Im Jahr 2005 beauftragte der US-Kongress die NASA, 90 Prozent aller gefährlichen Objekte zu finden, die größer als 140 Meter sind, etwa hundertmal kleiner als der Chicxulub-Impaktor, der die Dinosaurier tötete.

Dies führte zum Bau von Durchmusterungsteleskopen wie Pan STARRS und dem bevorstehenden Vera C. Rubin Observatory, die zwei Drittel des Kongressziels erfüllen können. Diese Umfragen nutzen die Sonne als Laternenpfahl, der den dunklen Raum in unserer Nähe beleuchtet. Eine frühe Warnung würde es uns ermöglichen, gefährliche Asteroiden von der Erde abzulenken. PBHs reflektieren jedoch kein Sonnenlicht und können auf diese Weise nicht vor dem Aufprall identifiziert werden. Sie leuchten schwach in Hawking-Strahlung, aber ihre Leuchtkraft ist geringer als die einer Mini-Glühbirne von 0,1 Watt für Massen über einem Millionstel der Masse des Mondes. Ist diese Unsichtbarkeit ein Grund zur Besorgnis? Man würde naiv erwarten, dass ein so kleines Objekt, das unseren Körper durchdringt, nur zu einer geringfügigen Verletzung führt, die auf eine begrenzte zylindrische Spur von mikroskopischer Breite beschränkt ist. Dies wäre der Fall für ein energetisches Teilchen, wie ein kosmischer Strahl, der wie ein Miniaturprojektil durch unseren Körper hindurchgeht. Aber diese Erwartung ignoriert den weitreichenden Einfluss der Schwerkraft. Die anziehende Gravitationskraft, die durch eine PBH der oben genannten Masse hervorgerufen wird, würde unseren gesamten Körper während seines schnellen Durchgangs um mehrere Zentimeter schrumpfen. Der Zug wäre impulsiv und dauerte 10 Mikrosekunden für die typische PBH-Geschwindigkeit von 160 Meilen pro Sekunde im Halo der Dunklen Materie der Milchstraße. Der daraus resultierende Schmerz würde sich anfühlen, als würde ein winziger Staubsauger mit enormer Saugkraft schnell durch unseren Körper fahren und seine Muscheln, Knochen, Blutgefäße und inneren Organe schrumpfen lassen. Die dramatische körperliche Verzerrung würde schwere Schäden verursachen und den sofortigen Tod verursachen. Wie wahrscheinlich ist es, dass wir im Laufe unseres Lebens ein solches tödliches Ereignis erleben?

Zur Veranschaulichung konzentriere ich mich auf das obere Ende des erlaubten Massenfensters, bei dem die Dunkle Materie aus PBHs mit einem Tausendstel der Masse des Mondes besteht. Kleinere PBHs könnten häufiger vorkommen, aber ihre Wirkung ist schwächer. Die Horizontgröße einer solchen PBH ist lediglich tausendmal größer als die Größe eines Atoms. Gerne nimmt ein Rück-des-Umschlag-Schätzung alle Sorgen ab. Wenn PBHs der oben genannten Masse die Dunkle Materie bilden, ist die Wahrscheinlichkeit, dass ein PBH während unseres gesamten Lebens durch unseren Körper gelangt, winzig, nur ein Teil von 1026. Dies entspricht einer geringen Wahrscheinlichkeit der Größenordnung 10–16 für einen einzigen Todesfall im Gesamtbevölkerung von derzeit acht Milliarden Menschen auf der Erde. Die Wahrscheinlichkeit eines Todes steigt auf 10–9, wenn die aktuelle Bevölkerungsgröße eine weitere Milliarde Jahre lang anhält, danach wird erwartet, dass die expandierende Sonne in allen Ozeanen der Erde abkocht. Und wenn wir ähnliche Statistiken für Sterne in anderen Galaxien annehmen, dann könnten nur bis zu einer Billion Menschen im gesamten beobachtbaren Volumen des Universums durch den Durchgang von PBHs durch ihren Körper getötet werden. Es ist äußerst sicher anzunehmen, dass keiner von uns einer dieser Menschen sein wird. Die Gesamtzahl der Todesfälle könnte im Multiversum größer sein, wenn es viel mehr Volumen mit ähnlichen Bedingungen enthält und wenn in Teilen davon noch gefährlichere Arten von Dunkler Materie existieren.

Lassen Sie mich erklären. Insbesondere wenn PBHs im zulässigen Massenbereich die Dunkle Materie ausmachen, kann man sich fragen, ob sie eine Bedrohung für unser Leben darstellen. Die Begegnung einer PBH mit einem menschlichen Körper würde eine Kollision eines unsichtbaren Relikts aus der ersten Femtosekunde nach dem Urknall mit einem intelligenten Körper darstellen – ein Höhepunkt komplexer Chemie, der 13,8 Milliarden Jahre später geschaffen wurde. Obwohl dies ein Zusammentreffen außergewöhnlicher Art zwischen dem frühen und dem späten Universum darstellt, würden wir es uns nicht wünschen.

Offensichtlich sind die Risiken für das Leben auf der Erde durch andere Katastrophen wie Asteroideneinschläge viel größer, als die Dinosaurier aus erster Hand lernten. Die oben genannten Zahlen implizieren, dass wir keinen Schlaf verlieren oder unseren Krankenversicherungsschutz wegen Bedenken hinsichtlich unsichtbarer PBHs, die im Halo der Milchstraße lauern, verbessern sollten. In diesen Tagen drohender Risiken durch Pandemien und Klimawandel ist dies eine erfrischend positive Botschaft von Mutter Natur, die wir gerne annehmen sollten. Dennoch ist es möglich, dass seltene, unsichtbare Objekte am Rande des Sonnensystems, wie der hypothetische Planet Neun, PBHs sind. In einer kürzlich von mir zusammen mit meinem Studenten Amir Siraj verfassten Arbeit haben wir gezeigt, dass PBHs mit dem Vera C. Rubin Observatorium im gesamten Sonnensystem durch die Flares nachgewiesen werden können, die sie erzeugen, wenn sie auf Gesteine ​​aus der Oortschen Wolke treffen.


Könnten Urzeitliche Schwarze Löcher Asterioden auf einem Kollisionskurs mit der Erde ablenken?

Primordiale Schwarze Löcher (PBHs) werden wieder schelmisch. Diese Artefakte aus dem Urknall könnten dafür verantwortlich sein, sich in Planeten oder Sternen zu verstecken, sie könnten sogar ein sauberes, radioaktives Loch durch die Erde schlagen. Jetzt könnten sie anfangen, interplanetares Billard mit Asteroiden in unserem Sonnensystem zu spielen.

Um Gesteinsklumpen herumzuklopfen klingt im Vergleich zu den anderen Auszeichnungen der kleinen Schwarzen Löcher vielleicht nicht sehr bedrohlich, aber was wäre, wenn ein großer Asteroid vom Kurs abgekommen und in unsere Richtung geschickt würde? Dies könnte eines der katastrophalsten Ereignisse sein, die noch von einem PBH kommen, der durch unsere kosmische Nachbarschaft geht…

Als Rasse machen wir uns ständig Sorgen über die Bedrohung durch Asteroiden, die die Erde treffen. Was wäre, wenn ein weiterer großer Asteroid – wie der, der möglicherweise die Dinosaurier um 65 Millionen v. Chr. tötete oder der 1908 über Tunguska explodierte, durch den Weltraum sausen und auf die Erde krachen würde? Der Schaden, der durch einen solchen Einschlag verursacht wird, könnte ganze Nationen verwüsten oder die Welt, wie wir sie kennen, an den Rand des Aussterbens stürzen.

Aber Hilfe ist in Sicht. Aufgrund der gemeinsamen Bemühungen von Gruppen wie dem Near Earth Object Program der NASA und internationalen Initiativen beginnen Regierungen und Institutionen, diese Bedrohung ernst zu nehmen. Die Verfolgung bedrohlicher erdnaher Asteroiden ist eine Wissenschaft für sich, und zumindest können wir uns im Moment entspannen. Es kommen keine massiven Felsbrocken auf uns zu (von denen wir wissen). Der letzte Schreck war ein vergleichsweise kleiner Asteroid namens � CT1”, der am 5. Februar bis auf 135.000 km von der Erde entfernt (etwa ein Drittel der Entfernung zum Mond) kam, aber es gibt keine weiteren Vorhersagen für einige Zeit.

Wir haben jetzt also NEO-Monitoring bis hin zu einer hohen Kunst – wir sind in der Lage, die Flugbahn beobachteter Asteroiden im gesamten Sonnensystem mit sehr hoher Genauigkeit zu verfolgen und zu berechnen. Aber was würde passieren, wenn ein Asteroid plötzlich seine Richtung ändern sollte? Das sollte nicht passieren, oder? Denk nochmal.

Ein Forscher des Astro Space Center des P. N. Lebedev Physics Institute in Moskau hat Arbeiten veröffentlicht, die sich mit der Möglichkeit von Asteroiden vom Kurs abwenden. Und die Ursache? Urzeitliche Schwarze Löcher. Im Moment scheint es viele Veröffentlichungen zu geben, die darüber nachdenken, was passieren würde, sollten diese Schwarzen Löcher existieren. Wenn sie tun existieren (und es besteht eine hohe theoretische Wahrscheinlichkeit dafür), dass es wahrscheinlich viele von ihnen geben wird. Alexander Shatskiy hat es sich zur Aufgabe gemacht, die Wahrscheinlichkeit zu berechnen, dass ein PBH die Asteroidengürtel des Sonnensystems passiert und möglicherweise einen oder zwei Asteroiden über die Erdumlaufbahn schleudert.

Shatskiy stellt fest, dass PBHs bestimmter Massen in der Lage sind, die Umlaufbahn eines Asteroiden signifikant zu verändern. Es gibt Schätzungen darüber, wie groß diese PBHs sein können, die untere Grenze wird durch die Strahlungsparameter des Schwarzen Lochs (wie von Stephen Hawking theoretisiert) festgelegt, die nur einen geringen Gravitationseffekt haben, und die obere Grenze wird auf so massiv wie die Erde geschätzt (mit ein Ereignishorizontradius von etwa einem Zoll (Golfballgröße!). Natürlich wird der Gravitationseinfluss durch letztere massiv sein und jedes vorbeiziehende Gesteinsstück stark beeinflussen.

Sollten PBHs existieren, ist die Wahrscheinlichkeit, einen durch das Sonnensystem zu finden, tatsächlich ziemlich hoch. Aber wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, dass die PBH Asteroiden gravitativ streut, wenn sie vorbeifliegt? Nimmt man eine PBH mit einer Masse an, die der oberen Massenschätzung (also der Masse der Erde) entspricht, wäre der Einfluss des lokalen Raums enorm. Wie auf einer Asteroidenkarte (abgebildet), gibt es eine Menge felsiger Schutt da draußen! Etwas mit der Masse der Erde, die durch einen Asteroidengürtel rast und ihn zerstreut, könnte also schwerwiegende Folgen für Planeten in der Nähe haben.

Obwohl diese Forschung ziemlich weit hergeholt erscheint, schätzt eine der Berechnungen, dass die durchschnittliche Periodizität eines großen gravitativ gestörten Asteroiden, der auf die Erde fällt, alle 190 Millionen Jahre auftreten sollte. Geologischen Studien zufolge ist diese Schätzung ungefähr gleich.

Shatskiy kommt zu dem Schluss, dass unsere Methode zur Verfolgung von Asteroiden möglicherweise veraltet ist, sollten kleine Schwarze Löcher eine Ablenkung von Asteroidenbahnen verursachen:

Wenn die in diesem Papier analysierte Hypothese richtig ist, scheinen moderne Methoden zur Abwehr der Asteroidengefahr ineffizient zu sein. Dies hängt damit zusammen, dass ihre Hauptidee darin besteht, große Meteore und Asteroiden mit gefährlichen Umlaufbahnen aufzudecken und diese Körper dann zu überwachen. Besteht die Hauptgefahr jedoch in abrupten Änderungen der Asteroidenbahn (durch Streuung an einer PBH), ist eine Aufdeckung potenziell gefährlicher Körper kaum möglich.”


1 Antwort 1

Ich denke, Kyles Link ist eine wirklich gute Antwort.

Für Laien (wie mich) können Sie hier einige Zahlen ausführen:

Ein Schwarzes Loch von 1 Erdmasse (etwa die Größe eines Tischtennisballs) würde so wenig Energie ausstrahlen, dass es die Erde selbst aus einer niedrigen Umlaufbahn leicht zerstören würde. Es könnte einige Zeit dauern, es zu verschlingen, aber keine Frage, es würde die Erde zerstören und auffressen.

ein Schwarzes Loch mit etwa 1/2 der Masse des Mondes (dies hätte die Größe eines kleinen Sandkorns, etwa 1/10 mm im Durchmesser), dies wäre etwa temperaturstabil in der Hintergrundstrahlung des Universums, es würde so viel Energie hinzufügen, wie es abstrahlen würde, aber auf der Erde würde es viel höhere Temperaturen sehen und würde Masse hinzufügen und mit der Zeit die Erde verschlingen.

Aber wir würden die Auswirkungen schon lange vorher sehen. Ein Schwarzes Loch, 1/2 der Masse des Mondes, würde bei 300 KM Kräfte von 3 G ausüben, das heißt, es würde ein Loch von der Größe Arizonas mit einer Tiefe von 300 KM effektiv auseinanderreißen, wo immer es war - jetzt würde es nicht mehr fressen das ist gleich wichtig, aber es würde es auseinanderreißen. Tiefer in der Erde wäre der Effekt geringer, aber das Loch würde sich relativ leicht bewegen und im Grunde die Erde auseinanderreißen, während sie sich bewegte.

Wenn wir uns etwas Überschaubareres anschauen, sagen wir, die G-Kraft wäre 1 G und 1 Meter, also wäre es nur sehr lokal störend, als würde es ein Loch durchbrechen, wenn es auf Ihr Haus fallen würde, aber das meiste davon hinterlassen könnte das Haus steht. Ein 1,5E11 KG schwarzes Loch, ungefähr so ​​groß wie 50 Empire State Buildings. Ein Schwarzes Loch wie dieses würde erhebliche Wärme ausstrahlen, eine Temperatur von fast einer Billion Kelvin (Link oben), aber wenn es durch die Erde geht, könnte es ungefähr so ​​viel absorbieren, wie es abgibt - das ist eine Art Vermutung. Etwas in dieser Größe, im Bereich von 150 Milliarden KG. Ein Schwarzes Loch dieser Größe hätte im leeren Raum eine Lebensdauer von etwa 8 Milliarden Jahren und könnte die Erde essen, wenn es sich an der Oberfläche/im Kern befindet.

Ich denke, irgendwo ungefähr in diesem Bereich. Es ist erwähnenswert, dass ein Schwarzes Loch dieser Größe, wenn es sich im Weltraum befindet, wahrscheinlich einfach durch die Erde fliegen würde, nicht in die Schwerkraft der Erde geraten würde und der Schaden viel geringer wäre.

Außerdem glauben sie nicht, dass es urzeitliche Schwarze Löcher gibt. Sie haben die Suche aufgegeben.

Schließlich würde es nicht so wichtig sein, wo es auftauchte, als was seine Umlaufbahn war. Im Inneren der Erde würde es mit mehr Materie interagieren als in der Atmosphäre. Theoretisch könnte ein Schwarzes Loch in der Atmosphäre, aber mit Umlaufgeschwindigkeit, für einige Zeit in einer stabilen atmosphärischen Umlaufbahn bleiben. Im Orbit, weit genug von der Erde entfernt, um keine Erdmaterie zu absorbieren, gäbe es immer noch potenzielle Gezeitenprobleme. Ein Schwarzes Loch mit Mondmasse in einer Umlaufbahn, das zehnmal näher als der Mond (24.000 Meilen) ist, hätte die 100-fache Gezeitenwirkung als der Mond derzeit - die Ozeane würden mit jeder Umlaufbahn etwa ein paar hundert Fuß steigen und fallen. Bei 24.000 Meilen wäre es nahe an einer geosynchronen Geschwindigkeit, also würde man die Flut nur alle 5 Tage oder so sehen, aber so viel Gezeitenkraft könnte die Erde fast unbewohnbar machen. Erdbeben und Wetteränderungen.


Monumentale Kollision von „unmöglichen“ Schwarzen Löchern erstmals entdeckt

Die massereichste jemals entdeckte Kollision eines Schwarzen Lochs wurde direkt von der LIGO and VIRGO Scientific Collaboration beobachtet, zu der auch Wissenschaftler der Australian National University (ANU) gehören.

Das kurze Gravitationswellensignal GW190521, das am 21. Mai letzten Jahres von den Gravitationswellen-Observatorien LIGO und Virgo in den Vereinigten Staaten und Europa aufgenommen wurde, stammte von zwei sich stark drehenden Mammut-Schwarzen Löchern mit einer massiven 85-fachen und 66-fachen Masse der Sonne bzw.

Aber nicht nur deshalb ist dieses System etwas ganz Besonderes. Das größere der beiden Schwarzen Löcher gilt als „unmöglich“. Astronomen sagen voraus, dass Sterne mit der 65- bis 130-fachen Masse der Sonne einen Prozess durchlaufen, der als Paarinstabilität bezeichnet wird, was dazu führt, dass der Stern auseinander gesprengt wird und nichts zurückbleibt.

Mit einer Masse von 85 Sonnenmassen fällt das größere Schwarze Loch genau in diesen verbotenen Bereich, der als oberer Schwarzer-Loch-Massenabstand bezeichnet wird, und sollte “unmöglich sein.” Wenn es also nicht durch den Kollaps von entstanden wäre? ein Stern, wie ist er entstanden?

„Wir stellen uns Schwarze Löcher als die Staubsauger des Universums vor. Sie saugen alles auf, was ihnen in den Weg kommt, einschließlich Gaswolken und Sterne“, sagte Professor Susan Scott von der ANU Research School of Physics, eine Mitautorin der Veröffentlichung.

„Sie saugen auch andere Schwarze Löcher an und es ist möglich, durch die anhaltenden Kollisionen früherer Generationen von Schwarzen Löchern immer größere Schwarze Löcher zu erzeugen. Das schwerere „unmögliche“ Schwarze Loch in unserer entdeckten Kollision könnte auf diese Weise entstanden sein.“

Die beiden Schwarzen Löcher verschmolzen, als das Universum nur etwa sieben Milliarden Jahre alt war, was etwa der Hälfte seines heutigen Alters entspricht. Sie bildeten ein noch größeres Schwarzes Loch, das eine kolossale 142-fache Masse der Sonne wog, das bei weitem größte Schwarze Loch, das jemals durch Gravitationswellenbeobachtungen beobachtet wurde.

Schwarze Löcher mit einer Masse von 100 bis 100.000 Sonnenmassen werden als Intermediate Mass Black Holes (IMBHs) bezeichnet. Sie sind schwerer als Schwarze Löcher mit stellarer Masse, aber leichter als supermassereiche Schwarze Löcher, die sich oft in den Zentren von Galaxien befinden. Es gibt keine schlüssigen elektromagnetischen Beobachtungen für IMBHs im Massenbereich von 100 bis 1.000 Sonnenmassen.

„Das ‚unmögliche‘ Schwarze Loch, das durch die Kollision entstanden ist, liegt in der Schwarzen-Loch-Wüste mit der 100- bis 1.000-fachen Sonnenmasse“, sagt Professor Scott, der auch leitender Forscher am ARC Center of Excellence for Gravitational Wave Discovery (OzGrav ), sagte.

„Wir freuen uns sehr über die erste direkte Beobachtung eines IMBH in diesem Massenbereich. Wir haben auch gesehen, wie es sich gebildet hat, was bestätigt, dass IMBHs durch die Verschmelzung von zwei kleineren Schwarzen Löchern hergestellt werden können.“

Eine andere kürzlich durchgeführte Studie legt nahe, dass Wissenschaftler, die die Zwicky Transient Facility von Caltech nutzten, möglicherweise ein leichtes Aufflackern bei der Kollision entdeckt haben. Dies ist überraschend, da Schwarze Löcher und ihre Verschmelzungen für Teleskope normalerweise dunkel sind. Eine Theorie besagt, dass das System ein supermassereiches Schwarzes Loch umkreist haben könnte. Das neu gebildete Schwarze Loch könnte von der Kollision einen Stoß erhalten haben, das in eine neue Richtung geschossen hat und durch die Gasscheibe, die das supermassive Schwarze Loch umgibt, strömt, wodurch es aufleuchtet. Obwohl es unwahrscheinlich ist, dass die GW190521-Erkennung von demselben Ereignis wie die Flare stammt, halten Forscher die Möglichkeit, dass dies möglich ist, für faszinierend.

„Es gibt eine Reihe von verschiedenen Umgebungen, in denen sich dieses System aus zwei Schwarzen Löchern gebildet haben könnte, und die Gasscheibe, die ein supermassereiches Schwarzes Loch umgibt, ist sicherlich eine davon“, sagte Dr. Vaishali Adya von der ANU, Postdoktorandin von OzGrav.

„Aber es ist auch möglich, dass dieses System aus zwei urzeitlichen Schwarzen Löchern bestand, die sich im frühen Universum gebildet haben.

„Jede Beobachtung, die wir bei der Kollision zweier Schwarzer Löcher machen, liefert uns neue und überraschende Informationen über das Leben von Schwarzen Löchern im gesamten Universum. Wir beginnen, die Massenlücken von Schwarzen Löchern zu bevölkern, von denen man bisher angenommen hatte, dass sie existieren, mit „unmöglichen“ Schwarzen Löchern, die durch unsere Entdeckungen aufgedeckt wurden.“

„GW190521: A Binary Black Hole Merger with a Total Mass of 150 M⊙“ von R. Abbott et al. (LIGO Scientific Collaboration und Virgo Collaboration), 2. September 2020, Physische Überprüfungsschreiben.
DOI: 10.1103/PhysRevLett.125.101102

„Eigenschaften und astrophysikalische Implikationen des 150 Solar Mass Binary Black Hole Merger GW190521“ von R. Abbott, TD Abbott, S. Abraham, F. Acernese, K. Ackley, C. Adams, RX Adhikari, VB Adya, C. Affeldt, M. Agathos … und LIGO Scientific Collaboration und Virgo Collaboration, 2. September 2020, Astrophysikalische Zeitschriftenbriefe.
DOI: 10.3847/2041-8213/aba493


Schwarze Löcher und Sternkollisionen können die dunkle Seite des Universums beleuchten

Wissenschaftler, die nach Beweisen für dunkle Materie suchen – die unsichtbare Substanz, von der angenommen wird, dass sie einen Großteil des Universums ausmacht – könnte in den jüngsten Arbeiten von Forschern der Princeton University und der New York University ein hilfreiches Werkzeug finden.

Das Team enthüllte in einem Bericht in der Zeitschrift Physische Überprüfungsschreiben in diesem Monat eine gebrauchsfertige Methode zum Nachweis der Kollision von Sternen mit einem schwer fassbaren Typ von Schwarzem Loch, das auf der kurzen Liste der Objekte steht, von denen angenommen wird, dass sie dunkle Materie bilden. Eine solche Entdeckung könnte als beobachtbarer Beweis für dunkle Materie dienen und ein viel tieferes Verständnis des Innenlebens des Universums ermöglichen.

Die Postdoktoranden Shravan Hanasoge vom Department of Geosciences in Princeton und Michael Kesden vom Center for Cosmology and Particle Physics der NYU simulierten das sichtbare Ergebnis eines urzeitlichen Schwarzen Lochs, das einen Stern passiert. Theoretische Überreste des Urknalls, urzeitliche Schwarze Löcher besitzen die Eigenschaften dunkler Materie und sind eines von verschiedenen kosmischen Objekten, von denen angenommen wird, dass sie die Quelle der mysteriösen Substanz sind, aber sie müssen noch beobachtet werden.

Wenn urzeitliche Schwarze Löcher die Quelle der Dunklen Materie sind, macht die schiere Anzahl von Sternen in der Milchstraße – ungefähr 100 Milliarden – eine Begegnung unvermeidlich, berichten die Autoren. Im Gegensatz zu größeren Schwarzen Löchern würde ein primordiales Schwarzes Loch den Stern nicht "verschlucken", sondern beim Durchgang spürbare Vibrationen auf der Sternoberfläche verursachen.

Mit zunehmender Anzahl von Teleskopen und Satelliten, die ferne Sterne in der Milchstraße untersuchen, steigen auch die Chancen, ein urzeitliches Schwarzes Loch zu beobachten, während es harmlos durch einen der Milliarden Sterne der Galaxie gleitet, sagte Hanasoge. Das von Hanasoge und Kesden entwickelte Computermodell kann mit diesen aktuellen Sonnenbeobachtungstechniken verwendet werden, um eine genauere Methode zum Nachweis ursprünglicher Schwarzer Löcher anzubieten als bestehende Werkzeuge.

"Wenn Astronomen nur die Sonne betrachten würden, sind die Chancen, ein urzeitliches Schwarzes Loch zu beobachten, unwahrscheinlich, aber die Menschen schauen jetzt auf Tausende von Sternen", sagte Hanasoge.

„Es gibt eine größere Frage, was dunkle Materie ausmacht, und wenn ein urzeitliches Schwarzes Loch gefunden würde, würde es alle Parameter erfüllen – sie haben Masse und Kraft, sodass sie andere Objekte im Universum direkt beeinflussen und nicht mit Licht interagieren . Eines zu identifizieren hätte tiefgreifende Auswirkungen auf unser Verständnis des frühen Universums und der Dunklen Materie.“

Obwohl dunkle Materie nicht direkt beobachtet wurde, wird angenommen, dass sich Galaxien in ausgedehnten Halos aus dunkler Materie befinden, basierend auf den dokumentierten Gravitationseffekten dieser Halos auf die sichtbaren Sterne und das Gas der Galaxien. Wie andere vorgeschlagene Kandidaten für dunkle Materie sind urzeitliche Schwarze Löcher schwer zu entdecken, da sie weder Licht emittieren noch absorbieren und das Universum heimlich mit nur subtilen Gravitationseffekten auf nahe Objekte durchqueren.

Da primordiale Schwarze Löcher jedoch schwerer sind als andere Kandidaten für dunkle Materie, wäre ihre Wechselwirkung mit Sternen von bestehenden und zukünftigen Sternobservatorien nachweisbar, sagte Kesden. Beim Überqueren von Pfaden mit einem Stern würde die Gravitation eines ursprünglichen Schwarzen Lochs den Stern zusammendrücken und dann, sobald das Schwarze Loch hindurchgegangen ist, die Oberfläche des Sterns kräuseln, während er wieder einrastet.

"Wenn Sie sich vorstellen, einen Wasserballon zu stoßen und zuzusehen, wie das Wasser im Inneren kräuselt, ist das ähnlich wie die Oberfläche eines Sterns", sagte Kesden. "Indem Sie sich ansehen, wie sich die Oberfläche eines Sterns bewegt, können Sie herausfinden, was im Inneren vor sich geht. Wenn ein Schwarzes Loch durchdringt, können Sie die Oberfläche vibrieren sehen."

Auf der Sonnenoberfläche nach Hinweisen auf dunkle Materie suchen

Kesden und Hanasoge nutzten die Sonne als Modell, um die Wirkung eines urzeitlichen Schwarzen Lochs auf die Oberfläche eines Sterns zu berechnen. Kesden, whose research includes black holes and dark matter, calculated the masses of a primordial black hole, as well as the likely trajectory of the object through the sun. Hanasoge, who studies seismology in the sun, Earth and stars, worked out the black hole's vibrational effect on the sun's surface.

Video simulations of the researchers' calculations were created by NASA's Tim Sandstrom using the Pleiades supercomputer at the agency's Ames Research Center in California. One clip shows the vibrations of the sun's surface as a primordial black hole -- represented by a white trail -- passes through its interior. A second movie portrays the result of a black hole grazing the Sun's surface.

Marc Kamionkowski, a professor of physics and astronomy at Johns Hopkins University, said that the work serves as a toolkit for detecting primordial black holes, as Hanasoge and Kesden have provided a thorough and accurate method that takes advantage of existing solar observations. A theoretical physicist well known for his work with large-scale structures and the universe's early history, Kamionkowski had no role in the project, but is familiar with it.

"It's been known that as a primordial black hole went by a star, it would have an effect, but this is the first time we have calculations that are numerically precise," Kamionkowski said.

"This is a clever idea that takes advantage of observations and measurements already made by solar physics. It's like someone calling you to say there might be a million dollars under your front doormat. If it turns out to not be true, it cost you nothing to look. In this case, there might be dark matter in the data sets astronomers already have, so why not look?"

One significant aspect of Kesden and Hanasoge's technique, Kamionkowski said, is that it narrows a significant gap in the mass that can be detected by existing methods of trolling for primordial black holes .

The search for primordial black holes has thus far been limited to masses too small to include a black hole, or so large that "those black holes would have disrupted galaxies in heinous ways we would have noticed," Kamionkowski said. "Primordial black holes have been somewhat neglected and I think that's because there has not been a single, well-motivated idea of how to find them within the range in which they could likely exist."

The current mass range in which primordial black holes could be observed was set based on previous direct observations of Hawking radiation -- the emissions from black holes as they evaporate into gamma rays -- as well as of the bending of light around large stellar objects, Kesden said. The difference in mass between those phenomena, however, is enormous, even in astronomical terms. Hawking radiation can only be observed if the evaporating black hole's mass is less than 100 quadrillion grams. On the other end, an object must be larger than 100 septillion (24 zeroes) grams for light to visibly bend around it. The search for primordial black holes covered a swath of mass that spans a factor of 1 billion, Kesden explained -- similar to searching for an unknown object with a weight somewhere between that of a penny and a mining dump truck .

He and Hanasoge suggest a technique to give that range a much-needed trim and established more specific parameters for spotting a primordial black hole. The pair found through their simulations that a primordial black hole larger than 1 sextillion (21 zeroes) grams -- roughly the mass of an asteroid -- would produce a noticeable effect on a star's surface.

"Now that we know primordial black holes can produce detectable vibrations in stars, we could try to look at a larger sample of stars than just our own sun," Kesden said.

"The Milky Way has 100 billion stars, so about 10,000 detectable events should be happening every year in our galaxy if we just knew where to look."

This research was funded by grants from NASA and by the James Arthur Postdoctoral Fellowship at New York University.


Black hole, star collisions may illuminate universe's dark side

Scientists looking to capture evidence of dark matter -- the invisible substance thought to constitute much of the universe -- may find a helpful tool in the recent work of researchers from Princeton University and New York University.

The team unveiled in a report in the journal Physical Review Letters this month a ready-made method for detecting the collision of stars with an elusive type of black hole that is on the short list of objects believed to make up dark matter. Such a discovery could serve as observable proof of dark matter and provide a much deeper understanding of the universe's inner workings.

Postdoctoral researchers Shravan Hanasoge of Princeton's Department of Geosciences and Michael Kesden of NYU's Center for Cosmology and Particle Physics simulated the visible result of a primordial black hole passing through a star. Theoretical remnants of the Big Bang, primordial black holes possess the properties of dark matter and are one of various cosmic objects thought to be the source of the mysterious substance, but they have yet to be observed.

If primordial black holes are the source of dark matter, the sheer number of stars in the Milky Way galaxy -- roughly 100 billion -- makes an encounter inevitable, the authors report. Unlike larger black holes, a primordial black hole would not "swallow" the star, but cause noticeable vibrations on the star's surface as it passes through.

Thus, as the number of telescopes and satellites probing distant stars in the Milky Way increases, so do the chances to observe a primordial black hole as it slides harmlessly through one of the galaxy's billions of stars, Hanasoge said. The computer model developed by Hanasoge and Kesden can be used with these current solar-observation techniques to offer a more precise method for detecting primordial black holes than existing tools.

"If astronomers were just looking at the sun, the chances of observing a primordial black hole are not likely, but people are now looking at thousands of stars," Hanasoge said.

"There's a larger question of what constitutes dark matter, and if a primordial black hole were found it would fit all the parameters -- they have mass and force so they directly influence other objects in the universe, and they don't interact with light. Identifying one would have profound implications for our understanding of the early universe and dark matter."

Although dark matter has not been observed directly, galaxies are thought to reside in extended dark-matter halos based on documented gravitational effects of these halos on galaxies' visible stars and gas. Like other proposed dark-matter candidates, primordial black holes are difficult to detect because they neither emit nor absorb light, stealthily traversing the universe with only subtle gravitational effects on nearby objects.

Because primordial black holes are heavier than other dark-matter candidates, however, their interaction with stars would be detectable by existing and future stellar observatories , Kesden said. When crossing paths with a star, a primordial black hole's gravity would squeeze the star, and then, once the black hole passed through, cause the star's surface to ripple as it snaps back into place.

"If you imagine poking a water balloon and watching the water ripple inside, that's similar to how a star's surface appears," Kesden said. "By looking at how a star's surface moves, you can figure out what's going on inside. If a black hole goes through, you can see the surface vibrate."

Eyeing the sun's surface for hints of dark matter

Kesden and Hanasoge used the sun as a model to calculate the effect of a primordial black hole on a star's surface. Kesden, whose research includes black holes and dark matter, calculated the masses of a primordial black hole, as well as the likely trajectory of the object through the sun. Hanasoge, who studies seismology in the sun, Earth and stars, worked out the black hole's vibrational effect on the sun's surface.

Video simulations of the researchers' calculations were created by NASA's Tim Sandstrom using the Pleiades supercomputer at the agency's Ames Research Center in California. One clip shows the vibrations of the sun's surface as a primordial black hole -- represented by a white trail -- passes through its interior. A second movie portrays the result of a black hole grazing the Sun's surface.

Marc Kamionkowski, a professor of physics and astronomy at Johns Hopkins University, said that the work serves as a toolkit for detecting primordial black holes, as Hanasoge and Kesden have provided a thorough and accurate method that takes advantage of existing solar observations. A theoretical physicist well known for his work with large-scale structures and the universe's early history, Kamionkowski had no role in the project, but is familiar with it.

"It's been known that as a primordial black hole went by a star, it would have an effect, but this is the first time we have calculations that are numerically precise," Kamionkowski said.

"This is a clever idea that takes advantage of observations and measurements already made by solar physics. It's like someone calling you to say there might be a million dollars under your front doormat. If it turns out to not be true, it cost you nothing to look. In this case, there might be dark matter in the data sets astronomers already have, so why not look?"

One significant aspect of Kesden and Hanasoge's technique, Kamionkowski said, is that it narrows a significant gap in the mass that can be detected by existing methods of trolling for primordial black holes .

The search for primordial black holes has thus far been limited to masses too small to include a black hole, or so large that "those black holes would have disrupted galaxies in heinous ways we would have noticed," Kamionkowski said. "Primordial black holes have been somewhat neglected and I think that's because there has not been a single, well-motivated idea of how to find them within the range in which they could likely exist."

The current mass range in which primordial black holes could be observed was set based on previous direct observations of Hawking radiation -- the emissions from black holes as they evaporate into gamma rays -- as well as of the bending of light around large stellar objects, Kesden said. The difference in mass between those phenomena, however, is enormous, even in astronomical terms. Hawking radiation can only be observed if the evaporating black hole's mass is less than 100 quadrillion grams. On the other end, an object must be larger than 100 septillion (24 zeroes) grams for light to visibly bend around it. The search for primordial black holes covered a swath of mass that spans a factor of 1 billion, Kesden explained -- similar to searching for an unknown object with a weight somewhere between that of a penny and a mining dump truck .

He and Hanasoge suggest a technique to give that range a much-needed trim and established more specific parameters for spotting a primordial black hole. The pair found through their simulations that a primordial black hole larger than 1 sextillion (21 zeroes) grams -- roughly the mass of an asteroid -- would produce a noticeable effect on a star's surface.

"Now that we know primordial black holes can produce detectable vibrations in stars, we could try to look at a larger sample of stars than just our own sun," Kesden said.

"The Milky Way has 100 billion stars, so about 10,000 detectable events should be happening every year in our galaxy if we just knew where to look."

This research was funded by grants from NASA and by the James Arthur Postdoctoral Fellowship at New York University.


Are they’re any black holes that will collide with earth within our lifetimes?

None that we know about as stellar-mass black holes are notoriously difficult to locate. To put your mind at ease, however, think of it this way. In it's 4.5 billion year history, the Earth has been literally bombarded with asteroids and comets. On average, we get a decent sized air-burster about every 15 months. Something large enough to take out a city happens around every 5000 years or so. Something large enough to really devastate the entire planet happens one every 150-200 million years or so.

But in all that time, in all 4.5 BILLION years of the planet's history, no black hole has ever crossed our path. If it had, we wouldn't be here.

Helio

Fortunately, the nearest black hole is about 7 thousand trillion miles away and it's not coming directly towards us.

Alpha Centauri is coming towards us but it won't be a very close pass. Its closest point to us will be about 3.23 lyrs (

18 trillion miles), which won't happen until about another

Ybs_itsurboi

Fortunately, the nearest black hole is about 7 thousand trillion miles away and it's not coming directly towards us.

Alpha Centauri is coming towards us but it won't be a very close pass. Its closest point to us will be about 3.23 lyrs (

18 trillion miles), which won't happen until about another

Dfjchem721

Clearly the science of black holes is still evolving. That BHs are restricted to stellar collapse necessarily assumes they cannot form in any other way. It has been suggested that micro BHs could be formed with the LHC, and consume the earth. (This is nicht equivalent to the atmosphere igniting during the first nuclear detonation in 1945.) Certainly sounds ludicrous, and probably is. For a long time, black holes seemed ludicrous themselves. Hawking himself doubted their existence, but later changed his tune - from soft rock to hard metal! The doubter became the biggest adherent! Many examples of such things in science.

All known BHs were detected due to their gravitational effects on objects near them - i.e. objects that we können observe since you cannot "see" a BH. This puts severe constraints on establishing firm aspects of their distribution, etc.

In reality, too little is known about them to be certain of their size and density in the universe.

For an interesting concept largely considered nonsense by most of the "certain" folks in cosmology, try this one on for size:

Primordial black hole - Wikipedia

Stirring up the pot can often yield superior results! And those inside boxes with no windows can miss things of significance.

Before 1938, all the great minds in physics believed that fission was impossible, until radiochemist Otto Hahn proved they were wrong. How could all those brilliant minds have been so wrong? They were very clever people. Sometimes when you get too close to things you cannot see alternatives, indeed, some that might be right in front of your nose!

Dfjchem721

Here in another of those hair-brained ideas on Primordial Black Holes (PBHs). There are a number of high brows out there who insist they are possible, indeed some are sure of it! One of many nice things about them is they are a known component in the universe, and do not rely on exotic new "objects", etc.

Check this out - it relates to mergers resulting in gravitational waves:

Did Astronomers Just Discover Black Holes from the Big Bang?

www.scientificamerican.com

Black hole mergers have revised interest in one of my favorite hypotheses. This is due in part to notions of prior "constraints". Stating firm constraints can lead one to erroneous assumptions and conclusions since locking into constraints locks one out of alternative thinking.

There is some rising anxiety among the anti-PBH die-hards. Careers are at stake here, and egos even more so.

Yes, SciAmer has published trash in the past. But they are far from alone in that! And this might actually be right, and would constrain the "trash" to hypotheticals at best. As the story notes, "only time and more data will tell."

I tend contrarian when everyone is saying "it has to be this way" and there are rational alternatives not well investigated. There is no fun in jumping on a scientific band-wagon. Also have admitted to knowing enough to be dangerous!

Ybs_itsurboi

Here in another of those hair-brained ideas on Primordial Black Holes (PBHs). There are a number of high brows out there who insist they are possible, indeed some are sure of it! One of many nice things about them is they are a known component in the universe, and do not rely on exotic new "objects", etc.

Check this out - it relates to mergers resulting in gravitational waves:

Did Astronomers Just Discover Black Holes from the Big Bang?

www.scientificamerican.com

Black hole mergers have revised interest in one of my favorite hypotheses. This is due in part to notions of prior "constraints". Stating firm constraints can lead one to erroneous assumptions and conclusions since locking into constraints locks one out of alternative thinking.

There is some rising anxiety among the anti-PBH die-hards. Careers are at stake here, and egos even more so.

Yes, SciAmer has published trash in the past. But they are far from alone in that! And this might actually be right, and would constrain the "trash" to hypotheticals at best. As the story notes, "only time and more data will tell."

I tend contrarian when everyone is saying "it has to be this way" and there are rational alternative not well investigated. There is no fun in jumping on a scientific band-wagon. Also have admitted to knowing enough to be dangerous!

Dfjchem721

If there is, we will likely never know it. Unlike a comet, you would never see it coming. If one consumed the earth, we would disappear in almost an instant. That would be a case where human science meets its ultimate constraint!

Again, as the story notes: "only time and more data will tell."

Helio

Dfjchem721

In reconsidering a potential encounter with a hypothetical black hole making a fatal hit on earth, our ability to detect it ahead of time seems largely dependent on the BH size and closing "velocity" of the encounter. Assuming that this encounter remains relatively slow, than the ability to detect it ahead of time would seem to depend entirely on its mass, and, simplistically, the true extent of the most distant objects still orbiting the earth, assuming they have sufficient mass to emit some kind of "signal" when disappearing into the BH. So this all depends on the closing speed and BH mass (and mostly Newtonian physics).

That signal might be as simple as the mysterious disappearance from a specific region in the sky of various objects in the Kuiper Belt that are periodically tracked. One might suppose if a large enough black hole approaches very slowly, it would begin to consume outer components of the solar system as it made its way to earth. Not being an expert on BH "matter acquisition" physics, some or all of these disappearances might result in a brief gamma ray/x-ray burst, or perhaps some other ER, or nothing but their disappearance.

Surely by the time it ate up a big gas giant, there would be no doubt about what is going on! But this is where my physics breaks down. It seems possible that if Neptune is being consumed, so are we. Still, early detection of some kind would be likely if the closing velocity is slow enough for the "right" sized BH.

But perhaps smaller BHs of some size, say 0.1 solar masses (a PBH), could move through the solar system without much interaction unless something substantial is right in its way. If earth is a dead on hit, one imagines we would disappear in an instant without any warning ahead of time.

Clearly one of the biggest issues to model for a predictable collision with earth is the effect of the intense gravitational field the BH has on objects in the solar system, and even beyond. A super massive black hole approaching the solar system at a fairly slow speed should begin to warp images of objects like stars and galaxies etc, that are directly aligned with it, and perhaps even lens objects behind it!

A deep sky survey might pick that up at some point, possibly months or years before the encounter. Again, it would likely depend largely on BH mass and closing speed. Of course most of this is based on Newtonian physics, but it seems, with the exception of mass consumption by the BH, that is mostly what it is. At least it is the best I can do, with the help of Sir Isaac, and a whole lot of modern science, and certainly the "conjecture".