Mungkinkah sebagian besar ruang yang kita tinggali sudah ada di dalam lubang hitam? Bagaimana kita bisa membantahnya?

12

Mencoba untuk membungkus kepala saya di sekitar beberapa konsep yang melibatkan bidang gravitasi lubang hitam yang sangat besar, dan seperti apa gradien gravitasi pada skala kosmik.

Saya kenal dengan Penarik Hebat , dan bertanya-tanya apakah mungkin jika Bima Sakti dan tetangganya sudah "dikutuk" untuk jatuh ke dalam anomali apa pun itu.


Per rekomendasi, saya telah memindahkan bagian kedua dari pertanyaan saya ke Pertanyaan baru di sini: Dengan asumsi jumlah massa yang cukup di atas ambang batas kepadatan, apakah konsentrasi sebenarnya dari materi massa dalam menciptakan lubang hitam?

Teks asli:

Mengekstrapolasi lebih jauh, saya pernah mendengar bahwa kepadatan sebenarnya dari lubang hitam (dalam volume horizon peristiwa) cukup rendah, berdasarkan urutan atmosfer tipis - apakah itu berarti bahwa volume massa yang cukup besar di atas kepadatan tersebut juga lubang hitam? Atau apakah konsentrasi aktual dalam horizon peristiwa itu penting?

Ian Moriarty
sumber
Saya pikir ini adalah duplikat sebagian dari astronomi.stackexchange.com/questions/6057/… . Saya mengatakan "parsial" karena a) hanya sebagian dari pertanyaan Anda (yaitu judul) yang cocok dengan deskripsi itu, dan b) pertanyaan lain memiliki beberapa suara dekat terhadapnya karena itu sangat sangat tidak jelas. Saya tidak tahu apa pendapat orang lain tentang ini, tapi saya hanya akan mengatakan bahwa saya pikir itu harus tetap terbuka. Pada [apa yang sekarang telah direduksi menjadi] catatan tambahan, bagian kedua dari pertanyaan Anda tampaknya tidak berhubungan. Bisakah Anda menghubungkannya dengan bagian pertama, atau mempostingnya secara terpisah?
HDE 226868
Juga (komentar kedua karena saya mencapai batas karakter yang tepat untuk yang pertama!), Saya berpendapat bahwa ini harus tetap terbuka karena itu bukan teori pribadi, dan, pada kenyataannya, bertanya bagaimana hal itu dapat dibuktikan salah. Saya hanya menambahkan semua ini karena saya khawatir pertanyaan ini bisa ditutup, dan saya pikir itu tidak layak.
HDE 226868
Memang, lubang hitam besar kerapatan relatif rendah: massa / volume. Lubang hitam supermasif sering dikatakan memiliki kepadatan secangkir air. Pemahaman saya adalah bahwa perkiraan massa menempatkan kita tepat di bawah kepadatan untuk lubang hitam ukuran alam semesta yang dapat diamati. Di sisi lain, cakrawala kosmologis dalam banyak aspek setara dengan cakrawala peristiwa lubang hitam. Saya kekurangan referensi yang berguna saat ini, kalau tidak saya akan memposting ini sebagai jawaban.
zibadawa timmy
1
Pertanyaan yang diperbarui untuk bercabang pada paruh kedua ke Pertanyaan baru.
Ian Moriarty

Jawaban:

8

Ini bukan sesuatu yang dekat dengan bukti bahwa kita tidak hidup di dalam lubang hitam, tetapi itu adalah kumpulan bukti yang tentu saja bertentangan, dan bahwa Penarik Hebat bukanlah, pada kenyataannya, singularitas.

Pertama: Perluasan alam semesta.

Seperti yang Anda ketahui, alam semesta mengembang. Bahkan, ekspansi semakin cepat. Apakah lubang hitam mengembang? Iya. Ketika mereka mengisap lebih banyak materi, mereka bisa menjadi lebih besar. Tetapi jika itu masalahnya, kita harus memperhatikan lebih banyak materi yang datang ke alam semesta (ya, saya kira itu bisa dari luar alam semesta yang terlihat, tetapi kita masih harus melihat banyak materi datang ke arah kita). Juga, ekspansi alam semesta didorong oleh energi gelap, dan mendorong (dalam skala besar) semuanya menjauh satu sama lain. Dalam black hole yang meluas, tidak akan ada alasan untuk masalah di dalam horizon peristiwa untuk saling menjauh; hanya cakrawala acara yang diperluas.

Anda juga membuat poin bagus dalam komentar di bawah ini tentang radiasi Hawking. Akhirnya, di masa depan yang jauh, ketika tidak ada yang tersisa di alam semesta selain lubang hitam, lubang hitam akan menguap melalui radiasi Hawking (oke, mereka melakukannya sekarang, tetapi mereka masih bisa mengambil lebih banyak materi). Jika alam semesta kita adalah lubang hitam, maka ia harus berkontraksi. Tapi kami tidak melihat alasan mengapa itu harus terjadi. Faktanya, teori yang memprediksi jatuhnya alam semesta pada akhirnya menjadi singularitas (yaitu kebalikan dari Big Bang), teori Big Crunch, meramalkan bahwa kontraksi alam semesta akan cocok dengan perluasannya. Kontraksi akibat radiasi Hawking tidak harus mencerminkan pertumbuhan lubang hitam. Juga, teori Big Crunch hanya didukung oleh sebagian kecil ilmuwan karena bukti yang menentangnya.

Off kedua: Gerakan galaksi oleh Penarik Hebat.

Pertama, lihat Kapan Bima Sakti "tiba" di Penarik Hebat, dan apa yang terjadi kemudian? (dan bukan hanya jawaban saya! Saya berharap @ LCD3 akan memperluas komentarnya menjadi jawaban!). Inti umum dari hal-hal di sana, seperti yang berkaitan dengan komentar Anda tentang Penarik Hebat, adalah bahwa galaksi tidak semua bergerak ke arah itu . Ada keraguan (lihat makalah yang saya sebutkan) bahwa galaksi yang sebelumnya dianggap bergerak ke arah itu, pada kenyataannya, bergerak ke arah objek yang lebih jauh - superclusters lain. Jika Penarik Hebat memang singularitas, a) semua galaksi di alam semesta harus berakselerasi ke arahnya, yang tidak terjadi, dan b) kita harus bergerak langsung ke arahnya, dan karena gravitasinya, bukan gravitasi superclusters luar.

Seperti yang saya katakan di komentar saya, saya tidak berpikir bagian terakhir Anda berhubungan dengan bagian pertama Anda, tetapi saya akan mencoba mengatasinya. Pertama, saya tidak yakin dari mana Anda mendapatkan sumber-sumber Anda, tetapi saya dapat mengatakan bahwa kita tidak benar-benar tahu apa yang terjadi di dalam lubang hitam, dan sekarang saya tidak tahu bagaimana seseorang mendapatkan angka kepadatan itu (saya tentu saja , bukan otoritas pada lubang hitam - lihat @ JohnRennie untuk itu, pada Fisika SE, dan saya bisa salah tentang ini). Kepadatan di dalam horizon peristiwa tidak akan terlalu tipis, namun, di daerah di mana ada banyak materi. Misalnya, dalam lubang hitam dengan piringan akresi, materi yang diserap mungkin tidak memiliki kerapatan yang rendah. Juga, volume besar kepadatan itu tidak serta merta akan menjadi lubang hitam, karena itu tidak akan cukup padat.

Semoga ini bisa membantu.

HDE 226868
sumber
Luar biasa, ini pasti membantu mengarahkan saya ke arah baru untuk penelitian. Saya akan membiarkan pertanyaan terbuka beberapa hari lagi, dengan harapan akan mendapatkan lebih banyak jawaban, tetapi memberi +1 kepada Anda (setidaknya ketika saya memiliki 15 rep.: P)
Ian Moriarty
Sehubungan dengan hukum kedua, bukankah itu diubah dengan "penemuan" radiasi Hawking? Jika demikian, bukankah itu akan menyebabkan batas surut seiring waktu?
Ian Moriarty
Ya, memang, tapi sangat lambat. Dan alam semesta mengembang. Saya pikir saya membuat bagian itu agak membingungkan; Saya akan mencoba mengeditnya dan lebih baik menanggapi komentar Anda.
HDE 226868
Saya membuat edit.
HDE 226868
"Dalam lubang hitam yang meluas, tidak akan ada alasan untuk masalah di dalam cakrawala peristiwa untuk saling menjauh; hanya cakrawala peristiwa yang diperluas." bagaimana dengan Pasukan Pasang Surut? Dengan kata lain, tidak akan objek A memasuki horizon peristiwa sebelum objek B; berarti bahwa dua objek, begitu keduanya di dalam horizon peristiwa, akan muncul untuk berakselerasi satu sama lain?
Glurth
1

Jika Penarik Hebat adalah pusat dari lubang hitam tempat kita berada, kita akan mendekatinya dengan kecepatan lebih besar dari kecepatan cahaya dan tidak akan ada cara untuk menjauh darinya, bahkan untuk sementara waktu.

Kami juga akan mengamatinya ke segala arah.

Anixx
sumber
Berikut ini tautan yang benar untuk diskusi: chat.stackexchange.com/rooms/17780/…
pabouk