Planet-planet kehidupan yang mengorbit lubang hitam. Bisakah / Apakah mereka benar-benar ada?

Jadi, saya menonton Interstellar dan jika Anda menontonnya juga Anda tahu bahwa ada sebuah planet yang mengorbit lubang hitam, mereka menyebutnya Planet Miller. Menurut film itu, setiap jam di Planet Miller setara dengan 7 tahun di Bumi karena tarikan gravitasi dari lubang hitam.

Pertanyaan: Dengan asumsi ada bentuk kehidupan lain di alam semesta, apakah benar-benar memungkinkannya berada di dekat lubang hitam? Mungkinkah mereka muncul ribuan (atau bahkan jutaan) tahun sebelum kita, tetapi tidak setinggi kita karena waktu di planet kita jauh lebih cepat daripada mereka? lebih banyak untuk kita? Jika mereka memiliki tugas yang akan jatuh tempo besok, kita memiliki, katakanlah, 100 tahun lagi untuk melakukannya (asumsikan apa lagi yang dapat kita lakukan dalam 100 tahun itu). Atau mereka sebenarnya lebih maju dari kita, tetapi dari Bumi, mereka entah bagaimana hidup di masa lalu?

Ya, hal pertama yang pertama. Tidak mungkin ada planet yang mengorbit di dekat lubang hitam dan dalam pelebaran waktu yang signifikan karena efek pasang surut kemungkinan akan merobek apa pun yang terpisah. Tentu saja sebuah planet yang mengorbit lubang hitam masal bintang harus cukup jauh agar tidak terkoyak, sehingga setiap kali pelebaran akan cukup kecil.

Di sekitar lubang hitam super-masif, efek pasang surut lebih kecil dan orbit terdekat dengan beberapa ukuran pelebaran waktu dimungkinkan. (lihat tautan di bawah untuk lebih spesifik),

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

Tapi orbit planet yang stabil, Anda mungkin maks pada sekitar 20% pelebaran waktu dan hanya di sekitar lubang hitam super-masif, di mana hanya ada 1 per galaksi. Gagasan 1 hari hingga 100 tahun tidak praktis, tetapi 80 hari hingga 100 hari jika Anda berbicara tentang orbit planet yang stabil.

dan, saya tidak yakin Anda ingin berada sedekat itu dengan lubang hitam di pusat galaksi, bukan karena orbitnya tidak stabil, tetapi karena bintang juga ada di orbit itu. Itu mungkin bukan tempat yang aman.

Jadi, pada kenyataannya, Anda ingin lubang hitam massa bintang dan orbit jauh, di mana pelebaran waktu akan sangat kecil, dan dalam skenario itu, ya, hidup itu mungkin karena energi pasang surut, sehingga sebuah planet bisa memiliki permukaan cair air dan atmosfer, bahkan jika lubang hitam itu memancarkan sangat sedikit cahaya dan panas.

Planet seperti itu dalam orbit energi pasang surut mungkin akan terkunci secara tidal yang akan melindungi sisi jauh dari sinar gamma apa pun yang diludahkan lubang hitam ketika dimakan, sehingga secara teori akan menjadi tempat yang baik untuk kehidupan. Tidak ada sumber cahaya yang signifikan, kecuali itu adalah sistem biner, jadi, tanaman akan lebih sulit, tetapi akan ada panas.

Ada masalah lain. Penciptaan lubang hitam cenderung untuk meniup segala sesuatu yang terjadi dalam ledakan besar. Tidak jelas bahwa sebuah planet akan selamat dari kelahiran lubang hitam, jadi Anda mungkin perlu planet yang ditangkap.

Akhirnya, kehidupan yang cerdas. . . kita benar-benar tidak cukup tahu tentang seberapa umum kehidupan cerdas di planet lain. Hidup mungkin cukup adil, tetapi kehidupan cerdas jauh lebih tidak jelas dan ada faktor lain selain waktu.

Hari ini, kita tidak cukup tahu untuk memprediksi apakah ada kehidupan cerdas di luar sana atau tidak. Mungkin ada kehidupan di tempat lain di alam semesta, meskipun bahkan itu tidak 100% pasti, tetapi mengenai kehidupan cerdas, ada terlalu banyak yang tidak diketahui dalam persamaan itu. Saya pikir black hole mungkin tidak optimal untuk pembentukan kehidupan cerdas karena kurangnya cahaya jadi, fotosintesis lebih sedikit, jadi, pembentukan oksigen lebih lambat (jika mengikuti pola yang sama dengan bumi) dan ketidaksukaan bahwa sebuah planet akan bertahan penciptaan lubang hitam.

"Planet Miller" antarbintang adalah sampah total ...

Pertama-tama, lubang hitam tidak dimulai sebagai lubang hitam. Lubang hitam terbentuk pada akhir siklus hidup bintang yang sangat besar (setidaknya 25 massa matahari tetapi lebih sering di atas 35 atau 40 SM) ketika ia menjadi supernova atau hypernova. Setiap planet di orbit di sekitar bintang itu akan dilenyapkan sebelum lubang hitam menjadi lubang hitam. Kita perlu ingat bahwa lubang hitam bukanlah bintang yang kebetulan begitu padatnya cahaya tidak dapat lepas dari gravitasinya. Lubang hitam adalah sisa-sisa bintang. Dan, proses menjadi black hole melenyapkan planet.

Juga, planet di film yang mengorbit lubang hitam itu memiliki air cair. Tidak ada yang namanya zona goldilocks di sekitar lubang hitam seperti yang Anda miliki di sekitar bintang di mana air tidak membeku dan tidak mendidih. Itu berarti jaraknya harus tepat ke sumber panas. Lubang hitam tidak akan membuatnya panas atau terang.

Akhirnya, untuk "planet" itu memiliki pelebaran waktu gravitasi setara dengan 7 tahun per jam bumi, itu harus sangat dekat dengan lubang hitam sehingga gelombang tinggi mil akan menjadi hal terakhir yang Anda khawatirkan. Jika Anda tidak digoreng oleh radiasi dalam hitungan detik jika Anda sedekat itu. Faktanya, planet ini akan terkoyak, dihancurkan, diiradiasi dan pada dasarnya menjadi bagian dari cakram akresi (berpendar) yang digambarkan dalam film. Disk itu, BTW, bisa bertahun-tahun cahaya dalam lubang hitam besar.

Tapi, hei, ini film dan seharusnya hiburan bukan sains. Jadi saya bisa memaafkan semua itu. Apa yang tidak bisa saya maafkan adalah kebodohan yang terang-terangan dalam plot, seperti kru yang TAHU tentang pelebaran waktu tetapi tidak tahu bahwa Miller baru saja mendarat meskipun mereka telah mendapatkan sinyalnya selama bertahun-tahun. Mereka mendarat, mengalami pertemuan mengerikan dengan gelombang dan KEMUDIAN menyadari bahwa sejauh Miller khawatir dia baru saja mendarat dan baru saja mati!? !! Bugs Bunny Science masih bisa menghibur. Tapi, plot konyol dan tidak logis membuat film sulit untuk diikuti.

Menurut Opatrný et al. (2016) " Hidup di bawah matahari hitam ", mungkin saja memiliki suhu hangat di sekitar lubang hitam supermasif terisolasi berkat radiasi latar belakang kosmik bergeser biru. Perhitungan mereka menghasilkan perkiraan suhu ekuilibrium 890 ° C untuk planet Miller (ini tanpa radiasi tambahan yang berasal dari piringan akresi), yang tidak menjadi pertanda baik untuk lingkungan berair yang ditampilkan dalam film. Sebuah planet yang mengorbit lebih jauh mungkin dapat mendukung air cair. Di masa lalu planet ini perlu ditempatkan lebih jauh dari lubang hitam karena suhu yang lebih tinggi dari radiasi latar di alam semesta awal.

Apakah sistem seperti itu benar-benar ada adalah masalah lain. Penghuni planet seperti itu harus berharap bahwa tidak ada yang datang terlalu dekat dengan lubang hitam, karena pertambahan akan membuat lingkungan agak bermusuhan.