Planetas da vida orbitando buracos negros. Eles podem realmente existir?

Então, eu assisti a Interestelar e se você assistiu também, sabe que existe um planeta orbitando um buraco negro, eles chamam de Planeta Miller. Segundo o filme, cada hora no planeta Miller equivale a 7 anos na Terra devido à atração gravitacional do buraco negro.

Pergunta: Supondo que existam outras formas de vida no universo, é realmente possível que ele esteja perto de um buraco negro? É possível que eles tenham existido milhares (ou até milhões) de anos antes de nós, mas não sejam tão avançados quanto nós, porque o tempo em nosso planeta é muito mais rápido do que o deles? é muito mais para nós? Se eles tiverem uma tarefa para amanhã, temos, digamos, 100 anos a mais para fazê-la (suponha o que mais podemos fazer nesses 100 anos). Ou eles são realmente mais avançados do que nós, mas da Terra, eles de alguma forma vivem no passado?

Bem, as primeiras coisas primeiro. Não é provável que um planeta orbite perto de um buraco negro e em uma dilatação significativa no tempo, porque os efeitos das marés provavelmente rasgariam qualquer coisa que se separasse. Certamente, um planeta que orbita um buraco negro de massa estelar precisaria estar bem distante para não ser dilacerado, para que qualquer dilatação do tempo fosse bem pequena.

Em torno de um buraco negro supermassivo, os efeitos das marés são menores e uma órbita próxima com alguma medida de dilatação do tempo é possível. (veja o link abaixo para mais detalhes),

/physics/110044/time-dilation-factor-for-the-circular-orbit-at-3-2-schwarzschild-radius

Mas uma órbita planetária estável, você provavelmente atinge o máximo de dilatação em cerca de 20% do tempo e apenas em torno de um buraco negro supermassivo, onde há apenas 1 por galáxia. A ideia de 1 dia a 100 anos não é prática, são 80 dias a 100 dias se você estiver falando de uma órbita planetária estável.

e não tenho certeza de que você queira estar tão perto do buraco negro no centro da galáxia, não porque a órbita não seja estável, mas porque as estrelas também estão nessa órbita. Pode não ser um lugar seguro para se estar.

Então, na realidade, você desejaria um buraco negro de massa estelar e uma órbita distante, onde a dilatação do tempo seria bem pequena e, nesse cenário, sim, a vida é possível por causa da energia das marés, para que um planeta possa ter superfície líquida água e uma atmosfera, mesmo que o buraco negro emitisse muito pouca luz e calor.

Um planeta assim em uma órbita de energia das marés provavelmente seria bloqueado pelas marés, o que protegeria o lado oposto de qualquer raio gama que o buraco negro cospe quando come, portanto, em teoria, seria um bom lugar para a vida. Nenhuma fonte de luz significativa, a menos que fosse um sistema binário, as plantas teriam mais dificuldade, mas haveria calor.

Há outro problema. A criação de buracos negros tende a explodir tudo em uma enorme explosão. Não está claro que um planeta sobreviva ao nascimento de um buraco negro, então você pode precisar de um planeta capturado.

Finalmente, vida inteligente. . . nós realmente não sabemos o suficiente sobre como a vida inteligente é comum em outros planetas. A vida pode ser razoavelmente suficiente, mas a vida inteligente é muito menos clara e há outros fatores além do tempo.

Hoje, simplesmente não sabemos o suficiente para prever se há vida inteligente por aí ou não. Provavelmente existe vida em outro lugar do universo, embora mesmo isso não seja 100% certo, mas em relação à vida inteligente, há muitas incógnitas nessa equação. Eu acho que um buraco negro pode não ser o ideal para a vida inteligente da formação por causa da falta de luz, muito menos fotossíntese e, portanto, uma formação mais lenta de oxigênio (se seguir o mesmo padrão da Terra) e a improbabilidade de que um planeta sobreviveria a criação do buraco negro.

O "planeta de Miller" da Interestelar é um lixo total ...

Primeiro de tudo, os buracos negros não começam como buracos negros. Os buracos negros se formam no final do ciclo de vida de uma estrela muito grande (pelo menos 25 massas solares, mas com mais freqüência acima de 35 ou 40 SMs) quando se transforma em supernova ou hipernova. Quaisquer planetas em órbita ao redor dessa estrela serão apagados antes que o buraco negro se torne um buraco negro. Precisamos lembrar que os buracos negros não são estrelas que são tão densas que a luz não pode escapar de sua gravidade. Buracos negros são os restos de estrelas. E, o processo de se tornar um buraco negro oblitera planetas.

Além disso, o planeta no filme que orbita um buraco negro tinha água líquida. Não existe zona de ouro em torno de um buraco negro como você tem em torno de uma estrela onde a água não é congelada e não é fervida. Isso significa que deve estar a uma distância correta de uma fonte de calor. O buraco negro não vai dar esse calor ou luz.

Finalmente, para que esse "planeta" tenha uma dilatação do tempo gravitacional equivalente a 7 anos por hora terrestre, terá que estar tão próximo do buraco negro que ondas de milha será a última coisa com que você se preocupa. Se você não estiver frito por radiação em segundos, se estiver tão perto. De fato, o planeta será destruído, pulverizado, irradiado e basicamente se tornará parte do disco de acréscimo (brilhante) descrito no filme. Esse disco, BTW, pode ter anos-luz de diâmetro em enormes buracos negros.

Mas, ei, é um filme e deveria ser entretenimento, não ciência. Então eu posso perdoar tudo isso. O que eu não pude perdoar foi a estupidez flagrante da trama, como a equipe QUE SABIA sobre a dilatação do tempo, mas não sabia que Miller teria acabado de pousar, mesmo tendo recebido seu sinal por muitos anos. Eles desembarcaram, tiveram seu encontro angustiante com a onda e ENTÃO percebem que, no que diz respeito a Miller, ele havia acabado de desembarcar e acabou de morrer!? !! Bugs Bunny Science pode, no entanto, ser divertido. Mas, tramas tolas e ilógicas tornam difícil seguir um filme.

Segundo Opatrný et al. (2016) " Vida sob um sol negro ", pode ser possível ter temperaturas quentes em torno de um buraco negro supermassivo isolado, graças à radiação cósmica de fundo deslocada em azul. Seus cálculos levam a uma temperatura de equilíbrio estimada em 890 ° C para o planeta Miller (isso sem a radiação adicional proveniente do disco de acreção), o que não é um bom presságio para o ambiente aquoso mostrado no filme. Um planeta que orbita mais longe pode ser capaz de suportar água líquida. No passado, o planeta precisaria estar localizado mais longe do buraco negro, devido à temperatura mais alta da radiação de fundo no universo primitivo.

Se tais sistemas realmente existem é outra questão. Os habitantes desse planeta teriam que esperar que nada chegasse muito perto do buraco negro, pois o acréscimo tornaria o ambiente bastante hostil.