Mungkinkah beberapa bintang sudah menjadi lubang hitam namun kita melihat cahaya yang dipancarkan sebelum menjadi lubang hitam?

Untuk bintang yang kita lihat yang membakar bahan bakar dengan kecepatan tinggi, yang sangat terang, (atau bintang apa pun yang cukup jauh dari kita) mungkinkah mereka sudah lubang hitam (yang cukup besar) dan kita hanya melihat cahaya yang dipancarkan selama fase utama itu? Jadi, jika demikian, apakah aman untuk mengatakan bahwa sebagian besar bintang sudah mati seperti yang kita lihat?

Sunting: Saya menghargai semua jawaban. Ini merupakan bacaan yang menarik. Saya juga benci harus memilih "jawaban" ketika saya mendapatkan sesuatu dari mereka semua.

Itu tergantung apa yang Anda maksud dengan "melihat". Saya berasumsi bahwa yang Anda maksud dengan mata telanjang. Mari kita lakukan beberapa perhitungan kasar untuk memperkirakan peluang.

Bintang tunggal terjauh yang terlihat dengan mata telanjang adalah Deneb , diperkirakan jaraknya sekitar 1.550 tahun cahaya. Sebagian besar bintang yang terlihat dengan mata telanjang jauh lebih dekat. Karena bahkan jenis bintang yang membentuk lubang hitam hidup beberapa juta tahun, kita mungkin berharap sebanyak satu bintang yang cukup besar dalam seribu untuk membentuk lubang hitam pada saat cahaya mereka sedang menuju ke arah kita.

Ada sekitar 5.000 bintang yang terlihat dengan mata telanjang di bawah kondisi yang baik, tetapi hanya seratus atau cukup besar untuk membentuk lubang hitam. Jadi atas dasar itu, kemungkinan besar ada paling banyak satu bintang seperti itu, dan mungkin tidak ada.

Untuk memperkirakan ini dengan cara lain, pertimbangkan bahwa ada rata-rata satu supernova di sebuah galaksi per abad . Membandingkan jarak ke bintang yang terlihat paling jauh dengan diameter galaksi yang saya perkirakan dapat kita lihat paling tidak 1/350 dari Bimasakti, jadi kita seharusnya hanya berharap satu bintang yang terlihat akan menjadi supernova setiap 250.000 tahun. Membagi bahwa dengan jarak dalam tahun-tahun cahaya ke bintang-bintang yang terlihat terjauh, kita hanya mendapatkan sekitar satu dalam seratus kesempatan bahwa salah satu dari bintang-bintang yang terlihat telah menjadi supernova pada saat cahaya mereka sedang menuju ke arah kita.

Satu peringatan adalah bahwa saya mendapatkan angka-angka ini dari sumber yang berbeda, berdasarkan pencarian Google. Namun, tampaknya jelas bahwa peluangnya tidak bagus. Semoga salah satu pakar dapat memberikan data yang lebih baik.

Tidak, saya pikir sebagian besar bintang cukup besar untuk membentuk lubang hitam, perlu beberapa juta tahun untuk melakukannya sejak lahir hingga mati. Karena kita hanya dapat melihat bintang-bintang di Bimasakti hingga beberapa puluh ribu tahun cahaya jauhnya, hanya sekitar 1% dari mereka yang seharusnya runtuh ke lubang hitam karena mereka memancarkan cahaya yang sekarang kita lihat di sini.

Tetapi banyak dari jenis bintang raksasa yang sama yang diamati di galaksi Andromeda, yang berjarak 2+ juta tahun cahaya, mungkin telah berubah menjadi lubang hitam "hari ini". Karena waktu perjalanan ringan mereka sebanding dengan masa hidup mereka. Jika seseorang dapat mengamati bintang-bintang raksasa seperti itu lebih dari 0,1 miliar tahun cahaya, seseorang dapat dengan yakin mengatakan bahwa SEMUA dari mereka telah berubah menjadi lubang hitam sekarang ketika cahaya kehidupan masa lalu mereka mencapai kita.

Aman untuk mengatakan bahwa sejumlah bintang yang kita lihat sudah mati hari ini. Ruang tidak terbatas sehingga merupakan asumsi yang aman bahwa ada bintang-bintang yang berjarak lebih dari satu miliar tahun cahaya yang tidak hidup satu miliar tahun. Karena itu mereka akan mati sebelum cahayanya mencapai Bumi. Selain itu, semakin besar massa bintang semakin cepat membakar bahan bakarnya, sehingga bintang-bintang yang akan menjadi lubang hitam lebih kecil kemungkinannya masih hidup. Saya tidak memiliki contoh spesifik bintang yang cenderung menjadi lubang hitam di "masa depan" tetapi sangat mungkin. Saya memberi tanda kutip di masa depan karena itu terjadi 500 juta tahun yang lalu tetapi bintang itu berjarak 501 juta tahun cahaya sehingga fakta bahwa itu runtuh ke dalam lubang hitam tidak akan mencapai kita selama satu juta tahun lagi. Sulit dijelaskan secara konseptual.

Sebagai contoh: Bintang A berjarak 400 juta tahun cahaya. Ini berarti dibutuhkan 400 juta tahun bagi cahaya untuk sampai ke sini. Kami melihat bintang itu seperti 400 juta tahun yang lalu. Jika Star A secara resmi "terbentuk" (memulai fusi pada intinya) 350 juta tahun yang lalu dan runtuh ke dalam lubang hitam 10 juta tahun yang lalu, kita belum akan melihat cahaya dari bintang pada awalnya, tetapi itu akan menjadi hitam lubang. Dalam 50 juta tahun kita akan melihat bintang mulai terbentuk, dan dalam 390 juta tahun kita akan melihat bintang itu runtuh ke dalam lubang hitam.

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

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

mungkinkah mereka sudah lubang hitam (yang cukup besar) dan kita hanya melihat cahaya yang dipancarkan selama fase utama itu?

Untuk beberapa bintang, ya bisa saja. Ada bintang-bintang tertentu yang dapat kita amati secara individu, dan yang kita yakini dapat menjadi supernova lebih atau kurang setiap saat. Betelgeuse mungkin adalah contoh paling terkenal. Itu 640 tahun cahaya, itu bisa pergi supernova tipe II kapan saja (diharapkan dalam jutaan tahun ke depan, tetapi bisa terjadi dalam 640 tahun ke depan seperti yang kita amati, seperti yang sudah terjadi). Ini mungkin menjadi lubang hitam ketika itu terjadi (meskipun bintang neutron belaka juga ada di kartu, saya percaya, dan mungkin lebih mungkin).

Terlebih lagi, ketika kita mengamati galaksi yang jauh, sudah pasti (sejauh teori kita memperhatikan) bahwa beberapa bintang yang berkontribusi terhadap cahaya dari galaksi tersebut telah menjadi lubang hitam. Namun, karena kita tidak menyelesaikan bintang-bintang individual di galaksi-galaksi itu bahkan dengan teleskop terbaik kita, Anda dapat berdebat apakah kita "melihat" bintang-bintang itu atau tidak.

apakah aman untuk mengatakan bahwa sebagian besar bintang sudah mati seperti yang kita lihat?

Bintang-bintang di galaksi kita, Bimasakti, tidak. Jaraknya hanya sekitar 100 ribu tahun cahaya, mengandung 100 miliar - 1 triliun bintang, yang secara individual kita dapat "melihat" hanya sebagian kecil. Kebanyakan dari mereka sangat dekat, paling jauh sekitar 1500 tahun cahaya, dan kebanyakan dari mereka bukan kandidat supernova sama sekali, apalagi kandidat lubang hitam. Meskipun memungkinkan untuk teleskop terbaik kami, kami masih menyelesaikan sebagian kecil bintang secara individual.

Galaksi itu mungkin mengalami kira-kira satu supernova setiap 50-100 tahun. Jadi, bahkan jika semua itu adalah bintang yang terlihat (padahal bukan: bintang terbesar di galaksi hanya sebagian kecil yang dapat dilihat dengan mata telanjang), dan semua supernova menghasilkan lubang hitam (yang tidak mereka miliki). t), maka paling banyak 15-30 bintang yang kasat mata dapat menjadi lubang hitam, dan hanya hingga 1000-2000 total bintang di seluruh galaksi terlepas dari jarak pandang dalam durasi antara supernova, dan bumi memasuki masa depan kerucut cahaya supernova itu. Ini sangat longgar atas terikat tidak berarti "sebagian besar bintang yang kita lihat", dan pada kenyataannya kemungkinan bahwa tidak ada bintang yang Anda lihat ketika Anda melihat ke langit malam sudah lubang hitam. Mungkin saja tidak ada dari mereka yang pernah ada.

Juga tidak mungkin bintang mana pun yang Anda amati dengan mata telanjang sudah mati, karena masa hidupnya adalah sekitar 10 juta tahun (untuk terbesar) hingga miliaran tahun, dan jarak mereka dari bumi adalah 1500 tahun cahaya atau kurang. Tetapi ada beberapa bintang, seperti Betelgeuse, yang kita tahu mendekati akhir kehidupan mereka dan karena itu mungkin sudah "mati" dalam pengertian ini.

Dengan menggunakan teleskop, kita dapat melihat beberapa bintang di galaksi terdekat, atau setidaknya secara tidak langsung mengamatinya karena mereka menerangi nebula yang kita lihat, hingga beberapa puluh juta tahun cahaya jauhnya (ini cenderung supergiant biru, saya pikir ). Dari jumlah tersebut, mereka yang pada jalur untuk berubah menjadi lubang hitam mungkin memiliki masa hidup kurang dari atau sama dengan jarak mereka dari kita. Belum tentu semua atau sebagian besar dari mereka menjadi lubang hitam, saya tidak yakin apa yang khas dari jenis bintang yang dipertanyakan, tetapi untuk bintang-bintang itu Anda dapat mengatakan bahwa banyak atau sebagian besar sudah menjadi lubang hitam. Bintang-bintang yang terselesaikan secara individu yang paling jauh semuanya mati satu atau lain cara.

Jika Anda mengizinkan kami "melihat" setiap bintang di galaksi yang sangat jauh, meskipun kami tidak dapat menyelesaikannya satu per satu sebelum supernova, maka angkanya berubah lagi, tetapi naluri saya adalah bahwa ini bukan kasus yang "paling" dari alam semesta yang dapat diamati sudah runtuh menjadi lubang hitam. Tapi bintang-bintang itu mungkin mati meskipun bukan lubang hitam. Kita bisa melihat galaksi 10+ miliar tahun cahaya jauhnya, yaitu sekitar seumur hidup bintang seperti Matahari. Namun, untuk menghasilkan "sebagian besar", Anda harus terlebih dahulu menyetujui apa yang dianggap sebagai bintang dan yang kedua mensurvei seperti apa bintang yang terdapat di galaksi-galaksi itu. Jika Anda akhirnya menyimpulkan bahwa sebagian besar bintang adalah (dibandingkan dengan Matahari) benda-benda kecil berwarna merah-cokelat dengan masa hidup dalam puluhan miliar tahun, maka sebagian besar bintang tidak ada.

Perhatikan bahwa dalam relativitas khusus, konsep "simultan" agak sulit dijabarkan. Tetapi saya telah mengikuti konvensi bahwa jika sesuatu berjarak X tahun cahaya, maka apa pun yang kita amati antara sekarang dan X tahun dari sekarang, telah "terjadi". Kita tidak selalu berhak dari mana kita berdiri untuk mengatakan bahwa itu "sudah terjadi", karena itu tidak ada di kerucut cahaya masa lalu kita, tetapi cukup baik :-)

Tidak semua bintang yang mati menjadi lubang hitam. Hanya yang benar-benar besar, "raksasa" yang mereka sebut. Mereka jarang. Tidak ada bintang yang terlihat dengan mata telanjang dari Bumi yang cukup besar untuk menjadi lubang hitam. Para ilmuwan dapat mengetahui massa bintang menggunakan diagram Hertzsprung-Russell.

Namun ini adalah skenario yang mungkin, tidak ada di Bumi.

Itu mungkin karena cahaya yang dipancarkan dari bintang hidup akan bepergian selamanya sampai terserap oleh materi di jalurnya. Jadi, sebuah bintang bisa mati selama ribuan tahun sebelum cahaya akhirnya diserap oleh sesuatu — seperti planet alien dan mata alien — jauh dan lama setelah bintang yang membawa cahaya itu mencapai status lubang hitam. Hanya khusus untuk situasi Bumi bintang-bintang yang terlihat bukan lubang hitam karena massa mereka tidak cukup besar.

Itu mungkin. Say Mankind terbentuk 195.000 tahun yang lalu (fosil humanoid tertua ditemukan) dan bintang yang sangat masif yang lebih dekat dari 195.000 tahun cahaya pergi supernova atau bahkan meledak ke dalam lubang hitam dengan 195.000 tahun, ada kemungkinan bahwa beberapa humanoid mungkin telah melihatnya. Secara historis orang-orang telah mendokumentasikan melihat supernova di masa lalu dan jika ada di antara mereka yang memiliki bintang cukup masif, maka itu mungkin merupakan formasi lubang hitam yang disaksikan. Namun tidak ada lubang hitam di area yang dijelaskan oleh deskripsi yang dibuat oleh saksi tetapi melihat satu untuk itu mungkin, hanya berharap itu tidak terlalu dekat dengan sistem kami. GRB yang dihasilkan dapat merusak hari Anda.