블랙홀의 치수


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블랙홀은 얼마나 커질 수 있고 블랙홀은 얼마나 작아 질 수 있습니까? (블랙홀의 최소 및 최대 치수)

답변:


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플랑크 덩어리보다 작은 크기의 원시 블랙홀 을 찾을 수 있습니다 (가설 ​​적으로, 아직 실험적 증거는 없습니다). 그러나 스텔라 블랙홀TOV 한계 (1.5 ~ 3 태양 질량) 미만의 질량을 가질 수 없습니다.

500 억 태양 질량의 상한 1 이있는 것 같습니다 . 그러나, 나는 의심 이 (즉 제약이에있었습니다 고려 조형 적 제약에 걸리는 형성 이러한 BH의); 그러한 블랙홀이 존재하는 것을 금지하지 않습니다. 결국 Schwarzschild 메트릭은 블랙홀의 크기에 제한을 두지 않습니다.

블랙홀의 제한 치수에 대한 이야기는 치수가 다른 참조 프레임에서 변경되므로 약간 의미가 없습니다. 블랙홀 의 질량 에 대해 이야기하는 것이 훨씬 쉽습니다 . 반경은 해당 정보에서 다양한 프레임으로 계산할 수 있습니다.

1. Natarajan, P. and Treister, E. (2009), 블랙홀 질량에 대한 상한이 있습니까? 왕립 천문 학회 월간 고지, 393 : 838–845. 도 : 10.1111 / j.1365-2966.2008.13864.x

2. 그러나 아직 확인할 수 없다. 논문을 더 철저히 읽어야 할 것입니다


원시 블랙홀 "발견"? 그것은 그 진술이 존재한다는 것을 암시하기 때문에 그 말을 혼동하는 방법입니다. 그리고 증거가 없습니다.
Stan Liou

@stan 고마워. 비록 iirc는 우리 우주가 그것들을 가져야한다는 것을 보여주는 많은 이론적 증거가 있습니다.
Manishearth

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이론적으로 블랙홀의 최대 크기 / 질량이 없어야합니다. 또는 우주에 모든 질량이 포함 된 경우 최대 질량이 될 것이라고 말할 수 있습니다.

블랙홀의 최소 치수는 플랑크 길이이지만, 안정적인 블랙홀 의 최소 ​​질량 은 3 태양 질량입니다.

태양 질량이 3 미만인 블랙홀은 증발하여 자체적으로 방사선 (에너지)으로 변환됩니다. 작을수록 증발 속도가 빠릅니다. 그것이 충분히 작 으면, 그것은 즉시 하드 방사선의 섬광으로 바뀔 것입니다;

http://en.wikipedia.org/wiki/Hawking_radiation

블랙홀의 질량을 알고 있으면 반경을 계산할 수 있고 반경을 알고 있으면 질량을 계산할 수 있습니다. 이 방정식에 대한 흥미로운 점은 밀도가 높은 항성 질량 블랙홀을 나타내는 반면, 블랙홀의 질량이 증가함에 따라 밀도가 감소하는 초 질량 블랙홀이 있다는 것입니다.

http://en.wikipedia.org/wiki/Schwarzschild_radius

따라서 연필과 같은 원하는 것을 원하는 경우 블랙홀로 변환하고 블랙홀이되기 위해 필요한 크기로 압축 할 수 있습니다. 그것은 연필이 안정적인 블랙홀 질량 (3 태양 질량)보다 작기 때문에 즉시 자체적으로 (증발) 딱딱한 방사선의 섬광으로 완전히 변형 될 뿐이다.

이것이 CERN 실험이 지구를 삼키기위한 블랙홀을 결코 만들 수 없었던 이유입니다. 아토믹 블랙홀은 지구 전체의 질량을 가진 원 자나 태양이 무엇이든 삼키기 전에 증발 할 것입니다. 태양계에는 질량이 충분하지 않아 안정적인 (3 태양 질량) 블랙홀을 만듭니다.


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첫 번째 부분은 완전히 잘못되었습니다. 모든 (극단적이지 않은) 블랙홀이 방출되며, 이와 관련하여 3 개의 태양 덩어리에 대해 질적으로 특별한 것은 없습니다.
Stan Liou

1
3 개의 태양 질량이 별의 폭발의 중심이나 중성자 별에서 형성 될 것으로 예상되는 최소 크기의 블랙홀이라는 것은 사실이지만, 더 작은 블랙홀이 안정적이지 않은 이유는 없습니다. 문제는 하나를 만드는 것입니다.
userLTK

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블랙홀의 크기를 결정하려면 먼저이 공식 Rs = (2MG) / (c ^ 2)를 사용하여 Schwarzschild Radius를 결정해야합니다. 그것의 광구를 결정하기 위해 공식 3Rs / 2를 사용하고 그것의 R의 표면으로부터 연장되고, 그것의 축적 디스크 (물질에 대한 PNR)를 결정하기 위해 그것은 5.5R이고 그것의 Rs 임계 값의 표면으로부터 측정된다.


2
천문학에 오신 것을 환영합니다. 이 답변은 가장 크고 작은 가능한 블랙홀을 결정하는 질문에 완전히 대답하지 못했습니다.
James K

알려진 우주에서 가능한 가장 큰 것은 쉽게 결정할 수 있어야합니다.
JMC

알려진 우주에서 가능한 가장 큰 것은 쉽게 결정할 수 있어야합니다. 알아야 할 것은 우주의 총 질량입니다. 그리고 그것은 물질 / 에너지 프로세스가 소비되는 120 억 년 동안 결정될 수 없을 것입니다. 그러나 우리는 추정 할 수있었습니다. 유지되지 않는 가장 작은 Scharzschild 반지름은 수소 원자만큼 작습니다. 두 가지 모두에 대한 답은 빅뱅 특이점 일 것입니다.
JMC

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가능한 가장 큰 BH는 우주에서 얼마나 많은 물질이 이용 가능한가에 대한 문제가 아니라, 그것을 만들어내는 과정에 관한 문제입니다. Manishearth가 대답했듯이 부분적으로 Eddington 제한이기 때문에 최대 크기 인 것 같습니다. 원칙적으로 BH가 H 원자 크기의 BH를 가질 수는 있지만 그러한 원자를 생성하는 명확한 메커니즘은 없으며, 관리하더라도 그럼에도 호킹 방사선을 통해 즉시 증발 할 수 있습니다.
pela
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