Buchi neri

[adb82]

Salve a tutti,
sono nuovo del forum e mi sto avvicinando pian piano a questo mondo, pur non avendo al momento nè le basi conoscitive, nè la strumentazione tecnica, mi definirei quindi più un curioso che spera in un prossimo futuro di ampliare le sue conoscenze che altro.

Detto questo, ciò che mi preme chiedervi in questa discussione, è la risoluzione di un dubbio che non riesco a togliermi in nessun modo. Chiedo scusa se la mia domanda potrà sembrare sciocca, banale o anche ingenua, ma ho cercato in rete come altrove, fin dove mi sono potuto spingere con le mie conoscenze, senza venirne a capo.

E', teoricamente, possibile la vita su un pianeta in relativa prossimità di un buco nero ed, in caso, quali conseguenze ne scaturirebbero per le creature che lo popolano e per il pianeta stesso (ammesso che la relativa prossimità possa essere tale da causare conseguenze)?

Provo ad elaborare meglio la mia domanda:
considerando che al centro di ogni galassia c'è un buco nero supermassiccio, considerando che questo buco nero presumibilmente avrà un'ergosfera immensa, è teoricamente possibile che un pianeta orbitante intorno ad una stella, in una qualsiasi galassia, ospiti la vita anche all'interno dell'ergosfera di un buco nero e qundi prima ovviamente di superare l'orizzonte degli eventi? Cosa succederebbe alle creature che lo popolano? Se ho afferrato almeno il meccanismo, credo di aver capito che più grande è il buco nero, più tempo passerà per arrivare all'orizzonte degli eventi dopo aver superato l'ergosfera, ciò può, nel caso dei buchi neri supermassicci, dare ad un pianeta un certo numero di anni di vita (magari secoli, o millenni, o molto di più considerando che il tempo dovrebbe scorrere più lentamente o magari una traiettoria particolarmente larga) prima di arrivare all'orizzonte degli eventi? E' possibile sopravvivere in teoria oltre l'ergosfera? Si avvertirebbero effetti della prossimità del buco nero anche prima di entrare nell'ergosfera? Il buco nero sarebbe visibile dal pianeta in questione? Che succederebbe alle creature viventi in prossimità dell'ergosfera ed una volta passata questa? Il pianeta in questione viaggerebbe a velocità relativistiche intorno al buco nero insieme alla sua stella? Le creature del pianeta avvertirebbero il cambio di velocità?

Ringrazio fin da ora chiunque vorrà darmi una mano a capirci qualcosa in più, sperando di non essere risultato ridicolo col mio primo post, per aver posto una domanda priva di senso. :P

[Red Hanuman]

Salve a tutti,
sono nuovo del forum e mi sto avvicinando pian piano a questo mondo, pur non avendo al momento nè le basi conoscitive, nè la strumentazione tecnica, mi definirei quindi più un curioso che spera in un prossimo futuro di ampliare le sue conoscenze che altro.

Detto questo, ciò che mi preme chiedervi in questa discussione, è la risoluzione di un dubbio che non riesco a togliermi in nessun modo. Chiedo scusa se la mia domanda potrà sembrare sciocca, banale o anche ingenua, ma ho cercato in rete come altrove, fin dove mi sono potuto spingere con le mie conoscenze, senza venirne a capo.

E', teoricamente, possibile la vita su un pianeta in relativa prossimità di un buco nero

Sì e no. Dipende dalla dimensione del BN, dalla presenza e dalla dimensione di un eventuale disco di accrescimento, e dall'orbita del pianeta stesso.

Le dimensioni del BN incidono sugli effetti di marea che il pianeta potrebbe subire.
Più il BN è piccolo e maggiori saranno gli effetti di marea, e la conseguente spaghettificazione del pianeta.
Con un BN supermassiccio, invece, il campo gravitazionale anche se è molto maggiore è anche molto più uniforme, ed effetti di marea sufficienti a smembrare un pianeta si sviluppano probabilmente solo all'interno dell'Orizzonte degli Eventi.

Il disco di accrescimento di un BN di solito emette radiazioni molto forti, finanche ai raggi X nei pressi dell'OE, mortali per qualsiasi essere vivente.
Inoltre le interazioni tra le particelle senz'altro destabilizzerebbero l'orbita del pianeta, causandone una prematura fine.

Per finire, l'orbita del pianeta deve essere stabile e al di fuori degli effetti perturbativi dello spazio tempo dovuti al BN.

Quindi, la vita su di un pianeta nei pressi di un BN può esistere a condizione che il pianeta si trovi in un'orbita stabile, lontana a sufficienza dal BN e dal disco di accrescimento.

ed, in caso, quali conseguenze ne scaturirebbero per le creature che lo popolano e per il pianeta stesso (ammesso che la relativa prossimità possa essere tale da causare conseguenze)?

Beh, è difficile da immaginare. Forse, la presenza di un disco di accrescimento può fornire l'energia ed il calore necessari alla vita per prosperare, ma bisognerebbe capire se le emissioni ionizzanti sono tali da sterilizzarlo.
Quanto ad effetti sullo spazio - tempo, tutto dipende dalla distanza dal BN.

Provo ad elaborare meglio la mia domanda:
considerando che al centro di ogni galassia c'è un buco nero supermassiccio, considerando che questo buco nero presumibilmente avrà un'ergosfera immensa, è teoricamente possibile che un pianeta orbitante intorno ad una stella, in una qualsiasi galassia, ospiti la vita anche all'interno dell'ergosfera di un buco nero e qundi prima ovviamente di superare l'orizzonte degli eventi?

No, assolutamente. Sarebbe distrutto dal processo di Penrose. Senza contare eventuali interazioni con lo spazio - tempo deformato da tendex e vortex e dal dragging del tessuto spazio temporale dovuto alla rotazione del BN.

Cosa succederebbe alle creature che lo popolano? Se ho afferrato almeno il meccanismo, credo di aver capito che più grande è il buco nero, più tempo passerà per arrivare all'orizzonte degli eventi dopo aver superato l'ergosfera, ciò può dare ad un pianeta un certo numero di anni di vita (magari secoli) prima di arrivare all'orizzonte degli eventi? E' possibile sopravvivere in teoria oltre l'ergosfera? Si avvertirebbero effetti della prossimità del buco nero anche prima di entrare nell'ergosfera? Il buco nero sarebbe visibile dal pianeta in questione? Che succederebbe alle creature viventi in prossimità dell'ergosfera ed una volta passata questa?

Ringrazio fin da ora chiunque vorrà darmi una mano a capirci qualcosa in più, sperando di non essere risultato ridicolo col mio primo post, per aver posto una domanda priva di senso. :P

Stante quanto sopra, le altre domande hanno poco senso.

[adb82]

Sì e no. Dipende dalla dimensione del BN, dalla presenza e dalla dimensione di un eventuale disco di accrescimento, e dall'orbita del pianeta stesso...

In primis grazie mille della risposta, quindi come pensavo la cosa è possibile solo con i buchi neri supermassicci, ma comunque mai oltre l'ergosfera (questo invece non mi era chiaro).

Ora mettiamo che tutte queste ipotesi siano rispettate: il disco di accrescimento sufficientemente distante ma sufficiente a fornire energia e calore necessari (sarebbe un pianeta al buio totale se ho can capito, giusto? Quindi qualsiasi tipo di vegetale la cui vita dipende dalla luce della stella morirebbe?), un'orbita stabile (intorno al BN?) ed emissioni ionizzanti tali da non sterilizzare qualsiasi cosa, le creature che vivono su quel pianeta avvertirebbero la presenza del buco nero in qualche modo che non sia solo quello di distruggere l'intero pianeta? Si avrebbero, o si può ipotizzare che si avrebbero, effetti relativistici di qualche tipo se il pianeta fosse abbastanza vicino ma non dentro l'ergosfera (magari con orbita quasi confinante ad una regione dell'ergosfera particolarmente distante dall'orizzonte degli eventi, o comunque nelle condizioni dove la vita è ancora plausibile nonostante la breve distanza dal buco nero)? Se fosse stato un pianeta simile alla Terra, geograficamente, dovremmo aspettarci solo rocce, acqua (forse) e poco altro? Se avesse una traiettoria particolarmente favorevole, quanto tempo potrebbe sopravvivere senza che la vita ne venga spazzata via?

[adb82]

Faccio un minimo d'ordine fra le mie domande, visto che sono stato abbastanza confusionario, chiedo scusa per lo spam.

Quello che più mi preme sapere è se è possibile la vita nelle vicinanze di buchi neri supermassicci, dove è possibile sperimentare effetti relativistici. In caso, quali effetti relativistici si sperimenterebbero ad una distanza tale da rendere ancora possibile la vita e per quanto tempo essa sarebbe possibile (in linea di massima), prospettando le condizioni più favorevoli auspicabili (mesi, anni, decenni, secoli, millenni? ...e via dicendo).

Sono andato poi a leggere tutto il link che mi hai mandato sul processo di Penrose ed alla fine ho trovato questo: "Il processo Penrose ha condotto alla congettura che una civiltà avanzata potrebbe generare potenza costruendo una città su una struttura fissa attorno al buco nero. Tutta la loro spazzatura potrebbe essere eliminata spedendola con delle navette spaziali verso il buco nero e riemettendola nell'ergoregione. Le navette spaziali potrebbero così ritornare alla città con un eccesso di energia che potrebbe essere catturata sotto forma di energia cinetica ed utilizzata per generare potenza." Quanto dovrebbe essere "avanzata" questa civiltà per fare una cosa simile? se ho ben capito il tuo discorso di prima, le navette spaziali non potrebbero entrare nell'ergosfera, salvo non raggiungano velocità relativistiche, il che avendo una massa non è possibile, ma per "riemettere la spazzatura nell'ergoregione e caricarsi di energia" immagino debbano entrarci (o potrebbero caricarsi di energia cinetica dall'esterno?), c'è qualcosa che mi sfugge?

Inoltre riflettevo, avendo bisogno dell'energia del disco di accrescimento e del suo calore, presumo che la luce non arrivi in nessun modo sul pianeta e quindi mi chiedevo: che tipo di ambiente ci si dovrebbe aspettare se il pianeta fosse stato in origine simile alla Terra?

Infine, mi domandavo cosa vedrebbero nel cielo gli abitanti di questo pianeta grazie alle lenti gravitazionali ed alla vicinanza con il BN? Niente? O l'intero universo?

PS dimenticavo un'altra cosa importante: mettiamo che un viaggiatore di un altro pianeta non altrettanto vicino al BN si fermi per qualche motivo su questo pianeta ipotetico di cui stiamo discutendo, quando ripartirà e tornerà sul suo pianeta d'origine, il tempo trascorso sul suo pianeta sarà lo stesso che lui ha percepito? O saranno passati molti più anni? In pratica: è plausibile pensare che sul suo pianeta la vita sia andata avanti di molte decine o centinaia di anni quando per il viaggiatore il tempo trascorso è stato molto inferiore?

Inoltre è possibile presumere che, man mano che si avvicina al BN, alcune zone del pianeta diventeranno inabitabili, estremamente inospitali (in caso in che modo diventerebbero inospitali? Potrebbero subire ripercussioni dovute alla deformazione dello spazio - tempo? Che cosa potrebbe accadere a riguardo?) o semplicemente, una volta superato un certo limite, la vita cesserebbe di esistere su tutto il pianeta nello stesso momento e lo stesso verrebbe disgregato in pochi istanti?

[Red Hanuman]

In primis grazie mille della risposta, quindi come pensavo la cosa è possibile solo con i buchi neri supermassicci, ma comunque mai oltre l'ergosfera (questo invece non mi era chiaro).

Ora mettiamo che tutte queste ipotesi siano rispettate: il disco di accrescimento sufficientemente distante ma sufficiente a fornire energia e calore necessari (sarebbe un pianeta al buio totale se ho can capito, giusto? Quindi qualsiasi tipo di vegetale la cui vita dipende dalla luce della stella morirebbe?),

A meno di non parlare di un pianeta orbitante attorno ad una stella che a sua volta è legata ad un BN, l'unica fonte di energia esterna plausibile sarebbe quella proveniente dall'eventuale disco di accrescimento, visto che il BN per definizione non emette radiazione elettromagnetica. A meno di non pensare a effetti dovuti dall'intenso campo magnetico presente...

un'orbita stabile (intorno al BN?)

Sì, un'orbita stabile attorno al BN è possibile, per quanto strano possa sembrare.

ed emissioni ionizzanti tali da non sterilizzare qualsiasi cosa, le creature che vivono su quel pianeta avvertirebbero la presenza del buco nero in qualche modo che non sia solo quello di distruggere l'intero pianeta? Si avrebbero, o si può ipotizzare che si avrebbero, effetti relativistici di qualche tipo se il pianeta fosse abbastanza vicino ma non dentro l'ergosfera (magari con orbita quasi confinante ad una regione dell'ergosfera particolarmente distante dall'orizzonte degli eventi, o comunque nelle condizioni dove la vita è ancora plausibile nonostante la breve distanza dal buco nero)?

Beh, se vuoi sapere cosa potrebbe accadere, ti consiglio di vedere Interstellar, è abbastanza accurato in questo.

Se fosse stato un pianeta simile alla Terra, geograficamente, dovremmo aspettarci solo rocce, acqua (forse) e poco altro? Se avesse una traiettoria particolarmente favorevole, quanto tempo potrebbe sopravvivere senza che la vita ne venga spazzata via?

Possiamo aspettarci di avere una varietà di pianeti di tipo terrestre, dalla Terra fino a Venere, Marte, Mercurio, oppure variazioni sul tema delle superterre, non c'è ragione di pensare a limiti di sorta.

Per quanto riguarda la sopravvivenza, bisogna tenere conto che il BN tende sempre ad accumulare massa e ad aumentare la sua forza gravitazionale. A patto che il pianeta sia abbastanza distante da esso, un'orbita stabile potrebbe in teoria garantire l'esistenza del pianeta fino alla evaporazione del BN stesso.

[Red Hanuman]

Faccio un minimo d'ordine fra le mie domande, visto che sono stato abbastanza confusionario, chiedo scusa per lo spam.

Quello che più mi preme sapere è se è possibile la vita nelle vicinanze di buchi neri supermassicci, dove è possibile sperimentare effetti relativistici. In caso, quali effetti relativistici si sperimenterebbero ad una distanza tale da rendere ancora possibile la vita e per quanto tempo essa sarebbe possibile (in linea di massima), prospettando le condizioni più favorevoli auspicabili (mesi, anni, decenni, secoli, millenni? ...e via dicendo).

Ribadisco: guardati Interstellar.

Sono andato poi a leggere tutto il link che mi hai mandato sul processo di Penrose ed alla fine ho trovato questo: "Il processo Penrose ha condotto alla congettura che una civiltà avanzata potrebbe generare potenza costruendo una città su una struttura fissa attorno al buco nero. Tutta la loro spazzatura potrebbe essere eliminata spedendola con delle navette spaziali verso il buco nero e riemettendola nell'ergoregione. Le navette spaziali potrebbero così ritornare alla città con un eccesso di energia che potrebbe essere catturata sotto forma di energia cinetica ed utilizzata per generare potenza." Quanto dovrebbe essere "avanzata" questa civiltà per fare una cosa simile? se ho ben capito il tuo discorso di prima, le navette spaziali non potrebbero entrare nell'ergosfera, salvo non raggiungano velocità relativistiche, il che avendo una massa non è possibile, ma per "riemettere la spazzatura nell'ergoregione e caricarsi di energia" immagino debbano entrarci (o potrebbero caricarsi di energia cinetica dall'esterno?), c'è qualcosa che mi sfugge?

Un momento, qui parliamo di cose un po' diverse: un conto è discutere di un pianeta orbitante nell'ergosfera in modo stabile, un altro parlare di astronavi che rilasciano un carico.

Non puoi pensare che un pianeta possa agire come un'astronave: condizione indispensabile per l'esistenza pacifica di un pianeta è che esso rimanga integro, mentre un'astronave può tranquillamente rilasciare un carico senza problemi per la sua integrità.

La civiltà dovrebbe essere abbastanza avanzata da costruire astronavi che rimangano integre mentre affrontano il campo gravitazionale del BN e con un motore
sufficientemente potente per affrontare il viaggio senza problemi.

Direi una civiltà avanzata oltre al limite della nostra attuale immaginazione...

Inoltre riflettevo, avendo bisogno dell'energia del disco di accrescimento e del suo calore, presumo che la luce non arrivi in nessun modo sul pianeta e quindi mi chiedevo: che tipo di ambiente ci si dovrebbe aspettare se il pianeta fosse stato in origine simile alla Terra?

La luce la produrrebbe il disco di accrescimento stesso. Senza disco di accrescimento, avremmo un mondo morto e ghiacciato.

Infine, mi domandavo cosa vedrebbero nel cielo gli abitanti di questo pianeta grazie alle lenti gravitazionali ed alla vicinanza con il BN? Niente? O l'intero universo?
PS dimenticavo un'altra cosa importante: mettiamo che un viaggiatore di un altro pianeta non altrettanto vicino al BN si fermi per qualche motivo su questo pianeta ipotetico di cui stiamo discutendo, quando ripartirà e tornerà sul suo pianeta d'origine, il tempo trascorso sul suo pianeta sarà lo stesso che lui ha percepito? O saranno passati molti più anni? In pratica: è plausibile pensare che sul suo pianeta la vita sia andata avanti di molte decine o centinaia di anni quando per il viaggiatore il tempo trascorso è stato molto inferiore?

Inoltre è possibile presumere che, man mano che si avvicina al BN, alcune zone del pianeta diventeranno inabitabili, estremamente inospitali (in caso in che modo diventerebbero inospitali? Potrebbero subire ripercussioni dovute alla deformazione dello spazio - tempo? Che cosa potrebbe accadere a riguardo?) o semplicemente, una volta superato un certo limite, la vita cesserebbe di esistere su tutto il pianeta nello stesso momento e lo stesso verrebbe disgregato in pochi istanti?

Anche qui, ti rimando a Interstellar.

[adb82]

A meno di non parlare di un pianeta orbitante attorno ad una stella che a sua volta è legata ad un BN, l'unica fonte di energia esterna plausibile sarebbe quella proveniente dall'eventuale disco di accrescimento, visto che il BN per definizione non emette radiazione elettromagnetica. A meno di non pensare a effetti dovuti dall'intenso campo magnetico presente...

Sarebbe possibile anche che un pianeta continui ad orbitare regolarmente intorno alla sua stella ed a riceverne luce ed energia pur se questa è legata ad un BN? Inoltre la luce del disco di accrescimento colpirebbe un solo emisfero/polo in base all'inclinazione dell'asse ed all'eventuale rotazione del pianeta? O è plausibile pensare che la luce colpirebbe più o meno porzioni di pianeta rispetto a quello che ad esempio fa il Sole con la Terra?

Sì, un'orbita stabile attorno al BN è possibile, per quanto strano possa sembrare.

questo è estremamente interessante, non avrei mai pensato fosse possibile la vita senza una stella ed in relativa prossimità di un BN.

Beh, se vuoi sapere cosa potrebbe accadere, ti consiglio di vedere Interstellar, è abbastanza accurato in questo.

Ho visto il film anni fa e l'ho trovato molto interessante, però dopo aver visto l'ingresso nell'ergosfera, oltre l'orizzonte degli eventi e persino nella singolarità (dove per altro ha cercato secondo me di ricreare uno spazio 0 con tempo infinito secondo le nostre congetture di spazio e tempo che, se ho ben capito, non hanno senso all'interno della singolarità), di una navetta con un essere umano, non sono riuscito a distinguere più quali effetti dovremmo realmente aspettarci e quali sono frutto della fantasia del regista.
Se ricordo bene comunque il protagonista dice di aver perso 80 anni in pochi minuti, quindi la dilatazione del tempo si avrebbe a tutti gli effetti, inoltre, nel caso del film, se non erro, il pianeta in questione è totalmente ghiacciato, quindi presumo il disco di accrescimento non fosse sufficiente a garantire il calore necessario alla vita. Vagamente (ma di questo non sono certo) ricordo anche che si parlava di vedere l'intero universo tramite le lenti gravitazionali, inoltre (sono certo di averlo letto da qualche parte ma adesso mi sfugge la fonte), nelle vicinanze di un buco nero dovrebbe essere possibile vedersi "da dietro", è vero? Ciò è possibile accada su una porzione di pianeta che si trova orbitante intorno ad un BN e che ancora ospita la vita? Esistono altri effetti oltre questi che potrebbero essere sperimentati su un pianeta del genere (nel film non ne ricordo altri, ma come detto è passato un pò)? Inoltre non ricordo se nel film il buco nero o meglio, il suo disco di accrescimento, è visibile dal pianeta.

Possiamo aspettarci di avere una varietà di pianeti di tipo terrestre, dalla Terra fino a Venere, Marte, Mercurio, oppure variazioni sul tema delle superterre, non c'è ragione di pensare a limiti di sorta.

Ok, questo vuol dire che potrebbe persino esistere la vita in forme complesse come le conosciamo o anche più complesse.

Per quanto riguarda la sopravvivenza, bisogna tenere conto che il BN tende sempre ad accumulare massa e ad aumentare la sua forza gravitazionale. A patto che il pianeta sia abbastanza distante da esso, un'orbita stabile potrebbe in teoria garantire l'esistenza del pianeta fino alla evaporazione del BN stesso.

Se ricordo bene l'ergosfera si schiaccia ai poli per coincidere quasi con l'orizzonte degli eventi, questo vorrebbe dire che per sopravvivere le creature del pianeta debbano obbligatoriamente trovarsi lontano dai poli del BN? O che una volta raggiunti i poli della sua orbita, non trovandosi comunque oltre l'ergosfera e magari ad una distanza tale da continuare a garantire la vita, aumenterebbero solo gli effetti relativistici ma il pianeta teoricamente potrebbe continuare a sopravvivere? Quanto dovrebbe durare un'orbita che garantisca la vita attorno ad un BN supermassiccio? Avverrebbe con una certa frequenza? O sarebbe un'orbita estremamente lenta a completarsi?

Chiedo scusa per le 1000 domande, oltre a quello non sto apportando gran che alla discussione :P

[Red Hanuman]

Sarebbe possibile anche che un pianeta continui ad orbitare regolarmente intorno alla sua stella ed a riceverne luce ed energia pur se questa è legata ad un BN?

Sì, è possibile senz'altro che un pianeta orbiti attorno ad una stella che è legata a sua volta ad un BN. Tutto dipende da quanto sono distanti i due corpi principali e dalle orbite del pianeta attorno alla stella e della stella attorno al BN.

Inoltre la luce del disco di accrescimento colpirebbe un solo emisfero/polo in base all'inclinazione dell'asse ed all'eventuale rotazione del pianeta? O è plausibile pensare che la luce colpirebbe più o meno porzioni di pianeta rispetto a quello che ad esempio fa il Sole con la Terra?

Anche qui tutto dipende dalle orbite dei corpi, dall'inclinazione degli assi di rotazione rispetto ad esse e dalla posizione del disco di accrescimento. In teoria, tutte le varianti sensate sono possibili.

questo è estremamente interessante, non avrei mai pensato fosse possibile la vita senza una stella in relativa prossimità di un BN.





Ho visto il film anni fa e l'ho trovato molto interessante, però dopo aver visto l'ingresso nell'ergosfera, oltre l'orozzonte degli eventi e persino nella singolarità (dove per altro ha cercato secondo me di ricreare uno spazio 0 con tempo infinito secondo le nostre congetture di spazio e tempo che, se ho ben capito, non hanno senso all'interno della singolarità), di una navetta con un essere umano, non sono riuscito a distinguere più quali effetti dovremmo realmente aspettarci e quali sono frutto della fantasia del regista.

In realtà, è tutto più o meno plausibile a seconda delle varie teorie che sposiamo. Poi le teorie vanno verificate, e la realtà potrebbe essere anche molto diversa da quella che possiamo immaginare.

Se ricordo bene comunque il protagonista dice di aver perso 80 anni in pochi minuti, quindi la dilatazione del tempo si avrebbe a tutti gli effetti, inoltre, nel caso del film, se non erro, il pianeta in questione è totalmente ghiacciato, quindi presumo il disco di accrescimento non fosse sufficiente a garantire il calore necessario alla vita. Vagamente (ma di questo non sono certo) ricordo anche che si parlava di vedere l'intero universo tramite le lenti gravitazionali,

Ci sono diversi pianeti nel film, alcuni ghiacciati altri no. Tutto dipende dalle orbite relative. L'intero universo può essere in teoria osservato, ma devi essere almeno in prossimità dell'OE.

inoltre (sono certo di averlo letto da qualche parte ma adesso mi sfugge la fonte), nelle vicinanze di un buco nero dovrebbe essere possibile vedersi "da dietro", è vero?

Solo molto vicino al BN. Anche la luce finisce per orbitare attorno al BN, e tutto dipende dalle relative orbite.

Ciò è possibile accada su una porzione di pianeta che si trova orbitante intorno ad un BN e che ancora ospita la vita? Esistono altri effetti oltre questi che potrebbero essere sperimentati su un pianeta del genere (nel film non ne ricordo altri, ma come detto è passato un pò)?

Sono effetti possibili solo molto vicini al BN, in condizioni in cui un pianeta non potrebbe resistere.

Ok, questo vuol dire che potrebbe persino esistere la vita in forme complesse come le conosciamo o anche più complesse.



Se ricordo bene l'ergosfera si schiaccia ai poli per coincidere quasi con l'orizzonte degli eventi, questo vorrebbe dire che per sopravvivere le creature del pianeta debbano obbligatoriamente trovarsi lontano dai poli del BN? O che una volta raggiunti i poli, non trovandosi comunque oltre l'ergosfera e magari ad una distanza tale da continuare a garantire la vita, aumenterebbero solo gli effetti relativistici ma il pianeta teoricamente potrebbe continuare a sopravvivere?

Sopra i poli è meglio che un pianeta non orbiti, perchè sarebbe soggetto ai getti relativistici. Inoltre, il pianeta dovrebbe orbitare abbastanza lontano da evitare di entrare nel disco di accrescimento.
Per la vita, a mio parere è meglio stare lontano dai poli e dal disco di accrescimento. Ma siamo in un campo puramente speculativo, quindi ci possono stare anche casi imprevisti e poco probabili.

Quanto dovrebbe durare un'orbita che garantisca la vita attorno ad un BN supermassiccio? Avverrebbe con una certa frequenza? O sarebbe un'orbita estremamente lenta a completarsi?

Chiedo scusa per le 1000 domande, oltre a quello non sto apportando gran che alla discussione :P

Se parli di tempi di rivoluzione, qualsiasi orbita che garantisca stabilità va bene. Ovviamente, dovendo mantenerci a distanza di sicurezza, non sarebbe un'orbita a breve durata.

Per la vita, comunque, non conta tanto il periodo di rivoluzione, quanto la stabilità dell'orbita. Se pensi alla Terra, ci sono voluti diversi miliardi di anni per consentire l'evoluzione della vita intelligente... Ammesso che noi siamo veramente membri di una specie intelligente...

[adb82]

Sì, è possibile senz'altro che un pianeta orbiti attorno ad una stella che è legata a sua volta ad un BN. Tutto dipende da quanto sono distanti i due corpi principali e dalle orbite del pianeta attorno alla stella e della stella attorno al BN...

Allora, se ho capito ciò che hai detto, non sarebbe possibile per gli abitanti del pianeta sperimentare nessun effetto relativistico, perchè una volta possibile sperimentarli il pianeta dovrebbe essere distrutto da un po'. E' corretto?

Per l'orbita scusami, era una domanda sciocca, visto che non è necessario passi per i poli e le condizioni sono ovviamente più favorevoli lontano dall'orizzonte degli eventi (inoltre non avevo considerato i getti relativistici che immagino distruggerebbero qualsiasi forma di vita). Però, quando parli di casi poco probabili a riguardo (visto che cmq, come hai detto, parliamo in modo del tutto speculativo), ti riferisci ad esempio ad un orbita particolarmente larga che eviti il disco di accrescimento ma non se ne allontani mai troppo da perdere eccessiva luce e calore e, pur passando (una volta ogni tantissimi anni) sopra i poli, lo fa in momenti in cui non sono presenti getti relativistici? In questo estremamente improbabile caso (o comunque nel caso che tu prospettavi come "estremamente improbabile"), passando relativamente vicino ai poli e riuscendo a mantenere la vita, potrebbero verificarsi effetti relativistici percepibili dagli abitanti del pianeta come quelli descritti nel post di sopra? Ce ne sarebbero anche altri? E' in teoria possibile che passando vicino ai poli, una volta a distanza di sicurezza, dal pianeta possa essere avvistato un getto relativistico (che immagino sembrerebbe qualcosa di gigantesco vista la relativa vicinanza) ad occhio nudo?

PS per ciò che concerne il film, hai detto che tutto è più o meno plausibile a secondo della teoria che si sposa, vuol dire che esistono teorie che prevedono sia possibile mantenere una qualche coscienza all'interno di una singolarità e/o evitare il processo di spaghettizzazione ed il Processo di Penrose nell'ergosfera?

Per quanto riguarda la "specie intelligente" mi sa che è giusto dire che dipende dal sistema di riferimento dell'osservatore. Ma onestamente credo che non siamo così oltre le scimmie se parliamo di ciò che può fare l'evoluzione nel tempo in termini assoluti.

Ho trovato anche questo a riguardo, ma ovviamente dei calcoli non ci capisco quasi nulla, però la parte che capisco sembra interessante: https://arxiv.org/pdf/1601.02897.pdf (fra parentesi notavo che qui non si parla del disco di accrescimento, è una cosa così ovvia che non serviva nominarlo?)

Tra le altre cose, sembra che sul pianeta di Miller più che congelare sarebbero dovuti arrostire Inoltre credo spieghi il perchè Miller sperimenti così tanti effetti relativistici ma, onestamente, non sono riuscito a capire molto a riguardo. Cito: "For Gargantua, the rotation parameter a was extraordinarily large, a = 1 − 1.3 × 10−14, thus
allowing the characters to enjoy extraordinarily strong relativistic effects close to the black hole. We have computed the results for two special cases of the orbit radius, r = 2.2GM/c2 (Fig. 3(b) and 5(b)) and r = 1.0000379GM/c2 (Fig. 3(c) and 4). The latter case corresponds to the orbit of Miller’s planet where the characters of Interstellar spend three hours while 21 years pass on their base station which is sufficiently distant from the reach of Gargantua’s gravitational time shift."

[adb82]

Salve a tutti,
ho passato gli ultimi 2 giorni ad approfondire l'argomento, per quanto ho potuto, e credo di aver trovato diverse informazioni interessanti.

In primis mi sono imbattuto in questo: https://arxiv.org/pdf/1601.02897.pdf

sembrava promettente, mi sembra escluda del tutto che sia possibile la vita con un buco nero di poche masse solari, ma non esclude che sia possibile attorno ad un buco nero rotante di milioni di masse solari.

Così ho cercato ancora, finendo per trovare questo: https://arxiv.org/pdf/1910.00940.pdf

Qui sembrano calcolare la zona abitabile intorno ad un buco nero supermassiccio, basandosi sul fatto che micronde di background dell'universo switcheranno verso il blu nei pressi del buco nero, generando il calore necessario. Il problema però sembra che per generare il calore necessario alla zona abitabile (che sarebbe all'interno dell'ergosfera peraltro) lo spettro scivoli nell'UV e quindi forme di vita complesse sarebbe impossibile trovarle.

Avevo quasi rinunciato, quando infine ho trovato questo: https://arxiv.org/pdf/1705.07688.pdf
Sembra che attorno alle pulsar sia possibile avere superterre con abbastanza calore, e radiazioni che non comprometterebbero la vita, questo perchè queste superterre potrebbero avere atmosfere estremamente dense e quindi schermare eventuali abitanti dai raggi x delle pulsar, producendo anche il calore necessario con questi. Ciò che mi chiedevo: non è pensabile che il disco di accrescimento di un buco nero supermassiccio svolga lo stesso lavoro e che essendoci un'atmosfera come quella descritta per alcune delle superterre questa possa schermare dai raggi x del disco di accrescimento e produrre abbastanza calore (Perchè in questo modo non ci sarebbe più bisogno della zona abitabile presente solo nello spettro UV, ma potrebbe tranquillamente orbitare in zone dove lo switch è meno intenso, anche se più fredde il calore sarebbe comunque dato dal disco di accrescimento con i raggi x che l'atmosfera superdensa del pianeta dovrebbe tramutare in calore)? E' plausibile che se il pianeta fosse tidal locked almeno un emisfero sarebbe protetto dalle radiazioni anche senza l'atmosfera così densa (anche se comunque credo ne avrebbe bisogno per generare calore)?

Un altro possibile scenario che mi viene in mente è invece in un sistema di 2 soli gemelli con un buco nero < 10M.
Qui mi pare di capire che i problemi derivano da diversi fattori:

1) Il pianeta dovrebbe essere ad una certa distanza dal buco nero (> roche limit?)
2) Le radiazioni dal disco di accrescimento (questo forse è un falso problema: visto che abbiamo due soli, non ci serve l'energia del disco di accrescimento, possiamo ipotizzare non ci sia. In caso ci fosse comunque, un pianeta come quello che andrò a descrivere sarebbe tidal locked?)
3) La distanza fra il pianeta e le stelle non può variare troppo
4) Avere abbastanza luce
5) Un orbita stabile

Per quanto riguarda la 1, pensavo appunto ad un buco nero < 10M perchè leggevo che considerando un corpo centrale di 10 M ed un satellite della densità di 5000 kg/m^3 (come la Terra), il limite di Roche dovrebbe essere lo 0,8% di 1 AU, che sembra sufficientemente piccolo, però mi chiedo se non possano esserci problemi con l'atmosfera vista la densità della Terra (sarebbe meglio se il pianeta fosse più grande giusto?).

Per quanto riguarda 2, come dicevo credo sia il problema minore, ma in ogni caso il pianeta sarebbe tidaly locked in queste circostanze?

3 mi fa pensare che il pianeta debba essere più vicino al buco nero che alle 2 stelle e 4 mi fa ragionare che un solo sole potrebbe non bastare vista la distanza a cui dovrebbe essere rispetto alla distanza fra il pianeta ed il buco nero. Per questo riflettevo sul fatto che (se ho ben capito), 2 soli a 1.4 AU avrebbero lo stesso flusso di un solo sole ad 1 AU, e se il pianeta avesse effettivamente bisogno di più luce considerando una distanza dalle stelle > 1 AU ma < 1.4 AU il problema potrebbe essere risolto?

Sul punto 5, se le due stelle fossero due gemelle, molto vicine fra loro, orbitando intorno al loro stesso baricentro (o al centro della massa dell'intero sistema), si potrebbe pensare ad un'orbita sufficientemente stabile per il pianeta?

Sperando di non aver scritto troppe sciocchezze, saluto tutti e ringrazio come al solito chiunque vorrà darmi una mano.