Buchi neri

[etruscastro]

cmq

no parole stile sms come da regolamento

[adb82]

no parole stile sms come da regolamento

Pensavo di esserci stato attento, scusami.

[Red Hanuman]

Premetto che gli articoli non li ho letti per intero...

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.

Interessante. Praticamente, se ho capito bene si tratterebbe di sfruttare gli effetti di dilatazione temporale presso un BN per ricavare energia dalla radiazione di fondo sfruttando il delta di entropia tra la radiazione di fondo e la radiazione riemessa verso il BN.

Poche possibilità concrete, però, perchè ci si deve limitare a un BN rotante e bisogna trovare un'orbita tale per cui gli effetti di dilatazione temporale non siano tali da abbrustolire il pianeta.

Condizioni riscontrabili potenzialmente in un'area ristretta attorno ad un BN supermassiccio e rotante. Ma senza disco di accrescimento...

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.

Temo tu abbia fatto un po' di confusione... Non si parla affatto di ergosfera nell'articolo che citi.

Si parla di diverse fonti di energia:
- calore di un sottile disco di accrescimento attorno al BN (per pianeti immersi o appena sotto / sopra esso)
- tiepidi dischi di accrescimento in fase di lenta crescita (sempre per pianeti immersi o appena sotto / sopra essi)
- blueshift della CMB (come nell'altro articolo)
- ricavare energia da neutrini, materia oscura e onde gravitazionali.

Fonti possibili, ma con ben precisi limiti tecnologici - di posizione - addirittura di esistenza delle particelle di materia oscura.

Molto, molto difficile la sussistenza della vita in questi pianeti, comunque e in tutti i casi.

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)?

Se il pianeta è immerso in un disco di accrescimento, la presenza di una densa atmosfera provocherebbe inevitabilmente un effetto serra imponente e distruttivo, anche se il disco fosse sottile / diffuso.

Sopra o sotto di esso, a debita distanza, può darsi, ma qui bisognerebbe vedere l'orbita e capire se periodicamente si immerge nel disco di accrescimento (evento comunque fatale).

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 pianeta bloccato dalle forze di marea avrebbe un emisfero sempre bollente e l'altro sempre gelido. Condizioni di vivibilità potrebbero esserci nelle zone del terminatore, che comunque sarebbero flagellate da intensi venti dovuti allo scambio energetico tra emisferi.

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?)

Difficile che non esista un disco di accrescimento in una situazione del genere. Troppi corpi che possono perdere pezzi...

3) La distanza fra il pianeta e le stelle non può variare troppo
4) Avere abbastanza luce
5) Un orbita stabile

Quest'ultima ipotesi è estremamente difficile e poco probabile, date le condizioni poste...

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?).

Non basta che stia lontano dal limite di roche, il pianeta non deve subire forti maree (che tra l'altro darebbero luogo a terremoti ed a riscaldamento dovuto alla deformazione delle rocce ed a frizioni interne.
Inoltre, se troppo vicino al BN il pianeta potrebbe venire strappato dalla sua stabile orbita attorno alle stelle che gli danno calore.

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

A priori è difficile da definire, bisognerebbe fare un calcolo e definire le variabili in gioco.

3 mi fa pensare che il pianeta debba essere più vicino al buco nero che alle 2 stelle

Semmai il contrario. Troppo vicino al BN il pianeta perderebbe la sua orbita stabile attorno a chi gli fornisce il calore indispensabile...

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?

Stai correndo troppo, tre corpi in orbita creano orbite caotiche, quattro poi... Il pianeta sarebbe meglio orbitasse attorno al centro gravitazionale delle due stelle, lontano dal BN.

Troppe condizioni comportano caos finale...

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?

Questo potrebbe rendere l'orbita del pianeta meno caotica.

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

[adb82]

Premetto che gli articoli non li ho letti per intero...



Interessante. Praticamente, se ho capito bene si tratterebbe di sfruttare gli effetti di dilatazione temporale presso un BN per ricavare energia dalla radiazione di fondo sfruttando il delta di entropia tra la radiazione di fondo e la radiazione riemessa verso il BN.

Credo di si, io sono solo riuscito a capire che tramite lo slittamento verso il blu dovuto alla radiazione di fondo nelle vicinanze di un buco nero simile, si avrebbe abbastanza calore da permettere teoricamente la vita (anche se poi l'altro file mi pare dire chiaramente che la teorica zona abitabile finirebbe nello spettro UV e quindi mi chiedo che tipo di "vita" ci si potrebbe aspettare, anche i microbi immagino muoiano con gli UV, inoltre trovandosi questi buchi neri rotanti vicino ai nuclei galattici si aspettano enormi problemi riguardo la luminosità), ed anche che si avrebbe un effetto simile a quello che produce la terra dopo essere stata colpita dai raggi del sole, rilasciando particelle con un livello di entropia maggiore di quelle arrivate dal sole (questo processo credo sia necessario per l'evoluzione?). La cosa sarebbe possibile tramite una qualche interazione fra la CMB e la radiazione riemessa verso il BN (spero almeno di aver capito bene ).

Poche possibilità concrete, però, perchè ci si deve limitare a un BN rotante e bisogna trovare un'orbita tale per cui gli effetti di dilatazione temporale non siano tali da abbrustolire il pianeta.

Condizioni riscontrabili potenzialmente in un'area ristretta attorno ad un BN supermassiccio e rotante. Ma senza disco di accrescimento...

Se ci fosse il disco di accrescimento, un pianeta in tale prossimità passerebbe di certo all'interno? Se così non fosse però mi pare di capire che non si possa escludere l'eventualità che sia una di quelle superterre di cui parlavo prima, e che l'atmosfera densa combinata con i raggi x del disco di accrescimento potrebbe formare calore come si suppone succeda per gli stessi pianeti orbitanti intorno alle stelle di neutroni?

Temo tu abbia fatto un po' di confusione... Non si parla affatto di ergosfera nell'articolo che citi.

Si parla di diverse fonti di energia:
- calore di un sottile disco di accrescimento attorno al BN (per pianeti immersi o appena sotto / sopra esso)
- tiepidi dischi di accrescimento in fase di lenta crescita (sempre per pianeti immersi o appena sotto / sopra essi)
- blueshift della CMB (come nell'altro articolo)
- ricavare energia da neutrini, materia oscura e onde gravitazionali.

Fonti possibili, ma con ben precisi limiti tecnologici - di posizione - addirittura di esistenza delle particelle di materia oscura.

Molto, molto difficile la sussistenza della vita in questi pianeti, comunque e in tutti i casi.

No, non nomina l'ergosfera, l'avevo dato per scontato io visto quanto è vicino, pensavo un buco nero simile avesse un'ergosfera enorme e se ho ben capito la zona abitabile è in un'orbita molto vicina al BN, inoltre parla di onde gravitazionali che se non sbaglio sono forze di marea, ma in un buco nero così grande le forze di marea non dovrebbero essere trascurabili anche oltre l'ergosfera? Per questo pensavo fosse all'interno.

Si, avevo letto delle altre fonti di energia, ma appunto avevo scartato l'idea potesse passare in qualsiasi disco di accrescimento per la vita, su come ricavare energia dai neutrini so veramente molto poco, mentre la materia oscura l'avevo scartata appunto perchè al momento è solo teorizzata credo.

Se il pianeta è immerso in un disco di accrescimento, la presenza di una densa atmosfera provocherebbe inevitabilmente un effetto serra imponente e distruttivo, anche se il disco fosse sottile / diffuso.

Sopra o sotto di esso, a debita distanza, può darsi, ma qui bisognerebbe vedere l'orbita e capire se periodicamente si immerge nel disco di accrescimento (evento comunque fatale).

Si, stiamo discutendo in maniera del tutto speculativa, a me interessa capire solo se, per quanto improbabile, resti comunque possibile che un pianeta possa ricavare calore necessario ed essere schermato dai raggi x del disco di accrescimento allo stesso tempo. Eventualmente un'atmosfera così densa del pianeta cosa comporterebbe per le creature che lo abitano?

Un pianeta bloccato dalle forze di marea avrebbe un emisfero sempre bollente e l'altro sempre gelido. Condizioni di vivibilità potrebbero esserci nelle zone del terminatore, che comunque sarebbero flagellate da intensi venti dovuti allo scambio energetico tra emisferi.

Se però non fosse bloccato e non avesse quell'atmosfera super densa di cui parlavo sopra sarebbe fritto del tutto con la presenza di un disco di accrescimento giusto? Anche qui, io pensavo fosse bloccato per la distanza così piccola che sembrano ipotizzare dal buco nero, ma in realtà non sono nemmeno certo che dipenda solo dalla distanza, mi pare di aver capito che dipenda anche dal tempo.

Difficile che non esista un disco di accrescimento in una situazione del genere. Troppi corpi che possono perdere pezzi...

In questo caso, sempre ipotizzando l'orbita non ci passi dentro (visto che in ogni caso, come mi hai detto, vorrebbe dire fine di qualsiasi forma di vita), sarebbe più vantaggioso per la vita che il pianeta fosse bloccato dalle forze di marea? O che non lo fosse? Potrebbe essere bloccato dalle forze di marea anche ad una distanza ragguardevole (considerando che qualsiasi pianeta immagino debba orbitare comunque lontano da un BN < 10M)? Superterre ed atmosfere molto dense in linea teorica comunque potrebbero rivolere il problema giusto?

Non basta che stia lontano dal limite di roche, il pianeta non deve subire forti maree (che tra l'altro darebbero luogo a terremoti ed a riscaldamento dovuto alla deformazione delle rocce ed a frizioni interne.
Inoltre, se troppo vicino al BN il pianeta potrebbe venire strappato dalla sua stabile orbita attorno alle stelle che gli danno calore.

Capisco, se è oltre il limite di Roche però non verrebbe distrutto giusto? Anche ammesso vi fossero terremoti, se fosse bloccato dalle forze di marea (e a questo punto non mi resta che augurarmi che ciò sia quantomeno possibile), sarebbe plausibile pensare ad un emisfero estremamente caldo (raggi x del disco + forze di marea) con l'altro vivibile irradiato dai due soli?

Semmai il contrario. Troppo vicino al BN il pianeta perderebbe la sua orbita stabile attorno a chi gli fornisce il calore indispensabile...
Stai correndo troppo, tre corpi in orbita creano orbite caotiche, quattro poi... Il pianeta sarebbe meglio orbitasse attorno al centro gravitazionale delle due stelle, lontano dal BN.

Ci avevo riflettuto, però in realtà quello a cui pensavo erano le due gemelle vicine che orbitano sul loro baricentro ed il pianeta che orbita intorno al centro della massa del sistema (ossia un pianeta irradiato da due stelle senza orbitare attorno a nessuna di esse), che immagino sia più vicino al BN che ai due soli, io addirittura consideravo 0,05 AU (che è comunque più di 5 volte il limite di Roche) dal BN e 2 AU dai soli, però credo che il centro della massa più realisticamente lo portrebbe a 0.32 AU dal BN e 1.28 AU dai soli, se questi distassero 1.6 AU dal BN ed il BN fosse di 8 M, o 0.27 AU dal BN con un BN di 10 M e stessa distanza fra soli e BN, almeno se non ho fatto pasticci con i calcoli, inoltre credo che così si avrebbe anche una sorta di alternanza delle stagioni anche se fosse bloccato dalle forze di marea, almeno su un emisfero, perchè effettivamente si allontanerebbe ed avvicinerebbe ai due soli a seconda del momento), non è abbastanza stabile come orbita per il pianeta? Io ho dato per scontato che fin tanto che le stelle continuavano ad orbitare sul loro baricentro ed insieme intorno al BN in un'orbita stabile, se il pianeta fosse stato orbitante al centro della massa del sistema sarebbe stato abbastanza stabile avendo in pratica sempre (in linea di massima) le stesse forze che agiscono allo stesso tempo. E' plausibile o sto vaneggiando? Lol.

Edit: il tutto mi sa che funziona solo se si evitassero determinate traiettorie che spingerebbero il pianeta verso il BN o cmq in una zona dove la forza di attrazione è troppo forte giusto? Ma queste non saprei proprio come calcolarle. :P Vorrei capire però se possiamo dire che probabilmente almeno una combinazione possibile di orbite di stelle e pianeta funzionerebbe, o che è estremamente più probabile che non esista nessuna combinazione di orbite che salvi il pianeta abbastanza a lungo da generare la vita.

Ps fra parentesi ho calcolato il centro della massa considerando la distanza fra i due soli trascurabile e, per quanto possano essere vicini, non sono sicuro che sia giusto, ne che abbia un'approssimazione decente.

Questo potrebbe rendere l'orbita del pianeta meno caotica.

Al punto da poter risolvere il problema con la vicinanza al BN?

PS vado un secondo OT, se volessi imparare a fare calcoli (almeno ad un livello base), considerando che al momento ho un livello da liceo scientifico per quanto riguarda fisica e matematica (a stento, visto che è passato del tempo e molte cose le ho dimenticate), a parte un ripasso generale appunto di matematica e fisica, mi sai dire da dove dovrei iniziare?
Ho provato a vedere se capivo come calcolare il tempo necessario ad un corpo per essere bloccato dalle forze di marea, ma poi mi sono imbattuto in questo ed ho deciso che forse era il caso di fermarmi : https://en.wikipedia.org/wiki/Tidal_locking#Timescale

[Albertus]

Saluti

Se ti interessa l'astrofisica ti consiglierei il libro :

"An introduction to modern astrophysics "
di Bradley W Carroll

Non è un testo divulgativo ma è ancora relativamente semplice

Per quanto riguarda la matematica , oltre a alle nozioni apprese al liceo scientifico , dovresti conoscere le equazioni differenziali
Non è necessario saperle risolverle , ci vogliono anni, solo capire il concetto

Se vuoi puoi avventurarti in analisi quantitative ti consiglio di imparare Python
E' un linguaggio di programmazione semplice, si impara in una settimana
Python fornisce delle librerie dedicate all'astronomia e all'astrofisica

[Red Hanuman]

Credo di si, io sono solo riuscito a capire che tramite lo slittamento verso il blu dovuto alla radiazione di fondo nelle vicinanze di un buco nero simile, si avrebbe abbastanza calore da permettere teoricamente la vita (anche se poi l'altro file mi pare dire chiaramente che la teorica zona abitabile finirebbe nello spettro UV e quindi mi chiedo che tipo di "vita" ci si potrebbe aspettare, anche i microbi immagino muoiano con gli UV, inoltre trovandosi questi buchi neri rotanti vicino ai nuclei galattici si aspettano enormi problemi riguardo la luminosità), ed anche che si avrebbe un effetto simile a quello che produce la terra dopo essere stata colpita dai raggi del sole, rilasciando particelle con un livello di entropia maggiore di quelle arrivate dal sole (questo processo credo sia necessario per l'evoluzione?). La cosa sarebbe possibile tramite una qualche interazione fra la CMB e la radiazione riemessa verso il BN (spero almeno di aver capito bene ).

Non è indispensabile finire nella zona UV, basta piazzare il pianeta in una zona ristretta dove le distorsioni dello spazio - tempo sono quelle giuste. Il punto è capire se questa zona consente al pianeta di rimanere integro e di non subire eccessivi effetti di marea.
Per l'entropia, conta la sua differenza tra radiazione entrante e quella uscente, perchè questa differenza consente di compiere lavoro, e quindi consente agli esseri viventi di vivere.

Se ci fosse il disco di accrescimento, un pianeta in tale prossimità passerebbe di certo all'interno? Se così non fosse però mi pare di capire che non si possa escludere l'eventualità che sia una di quelle superterre di cui parlavo prima, e che l'atmosfera densa combinata con i raggi x del disco di accrescimento potrebbe formare calore come si suppone succeda per gli stessi pianeti orbitanti intorno alle stelle di neutroni?

Non è detto che un pianeta ci debba per forza entrare del disco di accrescimento, ma tutto dipende dall'orbita e la vedo dura.
Non solo la stabilità dell'orbita è in gioco (la massa del disco di accrescimento potrebbe essere rilevante al fine della stabilità); ma se solo il pianeta ci passa in mezzo sarebbe bombardato dalla radiazione in ogni direzione (si surriscalderebbe velocemente), per poi raffreddarsi rapidamente allontanandosi dal disco.
Poca stabilità, poca vita...

No, non nomina l'ergosfera, l'avevo dato per scontato io visto quanto è vicino, pensavo un buco nero simile avesse un'ergosfera enorme e se ho ben capito la zona abitabile è in un'orbita molto vicina al BN, inoltre parla di onde gravitazionali che se non sbaglio sono forze di marea, ma in un buco nero così grande le forze di marea non dovrebbero essere trascurabili anche oltre l'ergosfera? Per questo pensavo fosse all'interno.

Continui a pensare all'ergosfera, ma quello che conta per l'articolo è la vicinanza e la densità del disco. L'ergosfera è comunque lontana.
Le onde gravitazionali NON sono forze di marea, ma scosse nel tessuto dello spazio - tempo.
Gli effetti delle forze di marea dipendono anche dal limite di Roche, e quindi dalla coesione interna al pianeta. Tra l'altro, se la marea comporta l'asportazione dell'atmosfera, il pianeta non è vivibile...

Si, avevo letto delle altre fonti di energia, ma appunto avevo scartato l'idea potesse passare in qualsiasi disco di accrescimento per la vita, su come ricavare energia dai neutrini so veramente molto poco, mentre la materia oscura l'avevo scartata appunto perchè al momento è solo teorizzata credo.

L'articolo riguardava ogni fonte immaginabile di energia per il pianeta, proprio perchè il BN di per sé non rilascia energia...

Si, stiamo discutendo in maniera del tutto speculativa, a me interessa capire solo se, per quanto improbabile, resti comunque possibile che un pianeta possa ricavare calore necessario ed essere schermato dai raggi x del disco di accrescimento allo stesso tempo. Eventualmente un'atmosfera così densa del pianeta cosa comporterebbe per le creature che lo abitano?

La densità dell'atmosfera comporta pressioni elevate in superficie ed anche un imponente effetto serra. Una seria ipoteca sulla vita...

Se però non fosse bloccato e non avesse quell'atmosfera super densa di cui parlavo sopra sarebbe fritto del tutto con la presenza di un disco di accrescimento giusto? Anche qui, io pensavo fosse bloccato per la distanza così piccola che sembrano ipotizzare dal buco nero, ma in realtà non sono nemmeno certo che dipenda solo dalla distanza, mi pare di aver capito che dipenda anche dal tempo.

E' una possibilità, tutto dipende dal disco di accrescimento. Il locking gravitazionale dipende dall'insieme delle condizioni dell'orbita. Prendi la Luna: è in risonanza 1:1 tra rivoluzione e rotazione sull'asse, ed è in locking gravitazionale con la Terra (almeno oggi). E la Terra di certo non è un BN...

In questo caso, sempre ipotizzando l'orbita non ci passi dentro (visto che in ogni caso, come mi hai detto, vorrebbe dire fine di qualsiasi forma di vita), sarebbe più vantaggioso per la vita che il pianeta fosse bloccato dalle forze di marea? O che non lo fosse? Potrebbe essere bloccato dalle forze di marea anche ad una distanza ragguardevole (considerando che qualsiasi pianeta immagino debba orbitare comunque lontano da un BN < 10M)? Superterre ed atmosfere molto dense in linea teorica comunque potrebbero rivolere il problema giusto?

Come già detto, il locking gravitazionale riduce le aree vivibili al terminatore, e comporta forti venti per il riequilibrio termico tra i due emisferi. Non molto favorevole alla vita.
"Distanza ragguardevole" è una definizione troppo vaga per dire qualcosa. Dipende da caso a caso.
Superterre e atmosfera densa risolvono alcuni problemi alla vita, ma ne pongono altri.

Poi, bisognerebbe avere chiaro cos'è vita e cosa non lo è...

Capisco, se è oltre il limite di Roche però non verrebbe distrutto giusto? Anche ammesso vi fossero terremoti, se fosse bloccato dalle forze di marea (e a questo punto non mi resta che augurarmi che ciò sia quantomeno possibile), sarebbe plausibile pensare ad un emisfero estremamente caldo (raggi x del disco + forze di marea) con l'altro vivibile irradiato dai due soli?

Oltre il limite di Roche il pianeta rimane tendenzialmente coeso. Un pianeta come lo vedi tu sarebbe fritto dai raggi X da una parte e dalla radiazione accumulata delle due stelle dell'altra...

Ci avevo riflettuto, però in realtà quello a cui pensavo erano le due gemelle vicine che orbitano sul loro baricentro ed il pianeta che orbita intorno al centro della massa del sistema (ossia un pianeta irradiato da due stelle senza orbitare attorno a nessuna di esse), che immagino sia più vicino al BN che ai due soli, io addirittura consideravo 0,05 AU (che è comunque più di 5 volte il limite di Roche) dal BN e 2 AU dai soli, però credo che il centro della massa più realisticamente lo portrebbe a 0.32 AU dal BN e 1.28 AU dai soli, se questi distassero 1.6 AU dal BN ed il BN fosse di 8 M, o 0.27 AU dal BN con un BN di 10 M e stessa distanza fra soli e BN, almeno se non ho fatto pasticci con i calcoli, inoltre credo che così si avrebbe anche una sorta di alternanza delle stagioni anche se fosse bloccato dalle forze di marea, almeno su un emisfero, perchè effettivamente si allontanerebbe ed avvicinerebbe ai due soli a seconda del momento), non è abbastanza stabile come orbita per il pianeta? Io ho dato per scontato che fin tanto che le stelle continuavano ad orbitare sul loro baricentro ed insieme intorno al BN in un'orbita stabile, se il pianeta fosse stato orbitante al centro della massa del sistema sarebbe stato abbastanza stabile avendo in pratica sempre (in linea di massima) le stesse forze che agiscono allo stesso tempo. E' plausibile o sto vaneggiando? Lol.

A parte che tu non dai indicazioni sulle masse delle stelle, sulle loro orbite e velocità... Il limite di Roche dipende dalla densità del pianeta e dalla sua gravità complessiva, quindi alla stessa distanza dal BN un pianeta può rimanere coeso ed un altro no.


Se il pianeta orbitasse attorno al comune centro di massa del sistema potrebbe anche percorrere un orbita stabile, ma sarebbe inevitabilmente periodicamente troppo lontano o troppo vicino alle stelle che lo riscaldano, con tutto quello che ne consegue. Temo poi che l'orbita stabile sarebbe molto distante dal centro di massa, per evitare il cumulo delle periodiche perturbazioni dell'orbita dovute all'eccessiva vicinanza ad uno o all'altro dei corpi.


Poi, a volte le stelle potrebbero essere eclissate dal BN, con effetti imprevedibili sul pianeta...

Edit: il tutto mi sa che funziona solo se si evitassero determinate traiettorie che spingerebbero il pianeta verso il BN o cmq in una zona dove la forza di attrazione è troppo forte giusto? Ma queste non saprei proprio come calcolarle. :P Vorrei capire però se possiamo dire che probabilmente almeno una combinazione possibile di orbite di stelle e pianeta funzionerebbe, o che è estremamente più probabile che non esista nessuna combinazione di orbite che salvi il pianeta abbastanza a lungo da generare la vita.


Ps fra parentesi ho calcolato il centro della massa considerando la distanza fra i due soli trascurabile e, per quanto possano essere vicini, non sono sicuro che sia giusto, ne che abbia un'approssimazione decente.

Finché non determini le masse dei vari corpi e del disco di accrescimento, nonché le distanze tra di loro, il problema è poco trattabile.

Ed anche determinando tutte le variabili, temo che sarebbe un calcolo alla portata solo di supercomputers...

[Red Hanuman]

Al punto da poter risolvere il problema con la vicinanza al BN?

Può darsi...

PS vado un secondo OT, se volessi imparare a fare calcoli (almeno ad un livello base), considerando che al momento ho un livello da liceo scientifico per quanto riguarda fisica e matematica (a stento, visto che è passato del tempo e molte cose le ho dimenticate), a parte un ripasso generale appunto di matematica e fisica, mi sai dire da dove dovrei iniziare?
Ho provato a vedere se capivo come calcolare il tempo necessario ad un corpo per essere bloccato dalle forze di marea, ma poi mi sono imbattuto in questo ed ho deciso che forse era il caso di fermarmi : https://en.wikipedia.org/wiki/Tidal_locking#Timescale

Ti ha già risposto Albertus...

[adb82]

"Distanza ragguardevole" è una definizione troppo vaga per dire qualcosa. Dipende da caso a caso.


Un pianeta come lo vedi tu sarebbe fritto dai raggi X da una parte e dalla radiazione accumulata delle due stelle dell'altra...



A parte che tu non dai indicazioni sulle masse delle stelle, sulle loro orbite e velocità... Il limite di Roche dipende dalla densità del pianeta e dalla sua gravità complessiva, quindi alla stessa distanza dal BN un pianeta può rimanere coeso ed un altro no.


Se il pianeta orbitasse attorno al comune centro di massa del sistema potrebbe anche percorrere un orbita stabile, ma sarebbe inevitabilmente periodicamente troppo lontano o troppo vicino alle stelle che lo riscaldano, con tutto quello che ne consegue. Temo poi che l'orbita stabile sarebbe molto distante dal centro di massa, per evitare il cumulo delle periodiche perturbazioni dell'orbita dovute all'eccessiva vicinanza ad uno o all'altro dei corpi.


Poi, a volte le stelle potrebbero essere eclissate dal BN, con effetti imprevedibili sul pianeta...




Finché non determini le masse dei vari corpi e del disco di accrescimento, nonché le distanze tra di loro, il problema è poco trattabile.

Ed anche determinando tutte le variabili, temo che sarebbe un calcolo alla portata solo di supercomputers...

Hai ragione, è che ho considerato le stelle gemelle il più vicino possibile, come due soli da 1 M per comodità, ed un pianeta con densità simile alla Terra (per il quale se ho capito bene, intorno ad una massa di 10 M, il limite di Roche è 0.8% di 1 AU), sempre approssimando ho quindi considerato una massa del sistema di 2 M ed un altra massa di 10 M. Se queste due masse fossero ad 1.6 AU di distanza, 2 x 1.6 = 3.2 e 3.2/12 = 0,27. Così sono arrivato a stimare la distanza dal BN a 0,27 AU con conseguente distanza dai due soli a 1.33 AU (o 0.32 AU dal BN e 1.27 AU dai soli con un buco nero di 8 M), anche se immagino sia molto approssimata. Il tutto mi faceva ben sperare, perchè da wikipedia avevo capito che la distanza di un pianeta come la terra dal sole, per essere in una fascia vivibile, dovrebbe essere fra 0.95 AU e 1.37 AU, così come che il flusso di una stella simile al sole ad 1 AU sarebbe lo stesso di due stelle simili al sole ad 1.4 AU, questo dovrebbe portare la zona abitabile fra 1.33 AU ed 1.92 AU dai soli se non sto sbagliando nulla nel ragionamento. Questo mi porta a pensare una cosa: i due soli devono essere più lontani. Aumentando la distanza dei due soli di 1 M ciascuno dal BN di 10 M ad 1.8 AU, avrei il centro della massa a 0.3 AU dal BN e 1.5 AU dai soli, con il centro della massa molto all'interno della zona abitabile (sempre che resti abitabile anche con l'emisfero perennemente esposto).
Questo è per ciò che concerne la parte del pericolo derivante dai 2 soli.

Per quello che invece riguarda il BN il mio ragionamento è stato che, con il limite di Roche < 0.01 AU (massa terrestre intorno ad un corpo di 10M = 0,8% di 1 AU, è giusto?), immaginavo che 0.3 AU dal BN fosse una distanza sufficiente, in realtà non so se è sufficiente a tenerlo fuori dal disco di accrescimento, ne se è sufficiente a fargli conservare l'atmosfera, o se sarebbe bloccato dalle forze di marea in un tempo ragionevole e non so quanto l'orbita del pianeta possa far si che il pianeta aumenti o diminuisca la distanza fra le due grosse masse che formano il sistema (dovrebbe comunque restare entro 0.17 AU di spostamento in avvicinamento ai soli credo per restare nella zona abitabile, non ho idea però quale sarebbe la distanza minima che dovrebbe avere dal BN), così come non so se i due soli, nonostante la distanza dovrebbe suggerire una zona abitabile, non friggano comunque tutto in caso di blocco del pianeta dalle forze di marea (perchè comunque se non fosse bloccato, da quello che mi dici sarebbe fritto del tutto dalle radiazioni del disco di accrescimento), essendo l'emisfero perennemente esposto e se è comunque plausibile che almeno una porzione di pianeta resti vivibile.

Il tutto comunque partendo dal presupposto che i miei calcoli, oltre ad essere parecchio approssimativi, sono anche stati effettuati su un'unica dimensione (e non tengono conto della massa del pianeta che non so se è trascurabile) e quindi non mi sogno nemmeno che possano essere esaustivi, però speravo potessero aiutarmi a determinare almeno la remota possibilità dell'esistenza di un pianeta del genere abitato da forme di vita complesse o comunque quelle che vengono definite "forme di vita intelligenti":

[adb82]

Finché non determini le masse dei vari corpi e del disco di accrescimento, nonché le distanze tra di loro, il problema è poco trattabile.

Per quanto riguarda le masse e le distanze dei corpi ho provato ad essere un minimo più preciso, ma per le dimensioni del disco di accrescimento non sono riuscito a trovare stime concrete, però le stelle mi sembrano abbastanza lontane da non riversare troppa materia, è possibile considerarlo "piccolo" in una situazione simile?

Ragionavo anche sul fatto che se mettiamo i soli a 2 AU dal BN (diminuendo ancora un po' il disco di accrescimento immagino) abbiamo il centro della massa a 0.33 AU dal BN e 1.67 AU dei soli, che mi sembra ancora meglio inserito nella zona abitabile, avendo ben 0.34 AU di possibile movimento in avvicinamento ai soli, e guadagnando ancora qualche centesimo di AU dal BN, e se considero il perielio e l'afelio dell'orbita terrestre, immaginandomelo simile per questo ipotetico pianeta (e non so se è possibile facendolo orbitare intorno al centro di questa massa), mi sembra di capire che sarebbe sempre all'interno della zona abitabile per ciò che concerne i soli. Per la parte riguardate il BN, mi servirebbe davvero capire quanto è plausibile potersi avvicinare senza perdere l'atmosfera (se l'afelio del pianeta fosse anche il momento più vicino al BN dovrebbe essere a 0.25 AU dal BN, ma se avesse perielio ed afelio simili a Marte, assumendo le stesse condizioni date al pianeta con perielio ed afelio simili alla Terra, allora dovrebbe trovarsi a 0.05 AU dal BN, comunque più di 5 volte il limite di Roche e, mi sembra di capire, miracolosamente ancora nella zona abitabile. Se in entrambe le condizioni il pianeta avesse chance di mantenere atmosfera e l'orbita avesse possibilità di non entrare nel disco di accrescimento, se il pianeta fosse bloccato e se l'emisfero rivolto verso i soli non fosse tutto fritto, direi che avrei trovato ciò che stavo cercando.

PS Non ho capito che intendi per "a volte le stelle potrebbero essere eclissate dal BN, con effetti imprevedibili sul pianeta". Se il pianeta orbita intorno al centro della massa e considerando le stelle molto vicine fra loro orbitanti sul loro stesso baricentro che a sua volta orbita intorno al BN (e spero sia possibile ipotizzare un'orbita estremamente regolare per due stelle simili a 2 AU da un BN di 10 M), possono comunque queste eclissarsi dietro al BN? Non si sposterebbe il centro della massa insieme alle stelle rimanendo alla stessa distanza fra BN e stelle ma in un altro punto dello spazio?

[Red Hanuman]

Hai ragione, è che ho considerato le stelle gemelle il più vicino possibile, come due soli da 1 M per comodità, ed un pianeta con densità simile alla Terra (per il quale se ho capito bene, intorno ad una massa di 10 M, il limite di Roche è 0.8% di 1 AU), sempre approssimando ho quindi considerato una massa del sistema di 2 M ed un altra massa di 10 M. Se queste due masse fossero ad 1.6 AU di distanza, 2 x 1.6 = 3.2 e 3.2/12 = 0,27. Così sono arrivato a stimare la distanza dal BN a 0,27 AU con conseguente distanza dai due soli a 1.33 AU (o 0.32 AU dal BN e 1.27 AU dai soli con un buco nero di 8 M), anche se immagino sia molto approssimata. Il tutto mi faceva ben sperare, perchè da wikipedia avevo capito che la distanza di un pianeta come la terra dal sole, per essere in una fascia vivibile, dovrebbe essere fra 0.95 AU e 1.37 AU, così come che il flusso di una stella simile al sole ad 1 AU sarebbe lo stesso di due stelle simili al sole ad 1.4 AU, questo dovrebbe portare la zona abitabile fra 1.33 AU ed 1.92 AU dai soli se non sto sbagliando nulla nel ragionamento. Questo mi porta a pensare una cosa: i due soli devono essere più lontani. Aumentando la distanza dei due soli di 1 M ciascuno dal BN di 10 M ad 1.8 AU, avrei il centro della massa a 0.3 AU dal BN e 1.5 AU dai soli, con il centro della massa molto all'interno della zona abitabile (sempre che resti abitabile anche con l'emisfero perennemente esposto).
Questo è per ciò che concerne la parte del pericolo derivante dai 2 soli.

Per quello che invece riguarda il BN il mio ragionamento è stato che, con il limite di Roche < 0.01 AU (massa terrestre intorno ad un corpo di 10M = 0,8% di 1 AU, è giusto?), immaginavo che 0.3 AU dal BN fosse una distanza sufficiente, in realtà non so se è sufficiente a tenerlo fuori dal disco di accrescimento, ne se è sufficiente a fargli conservare l'atmosfera, o se sarebbe bloccato dalle forze di marea in un tempo ragionevole e non so quanto l'orbita del pianeta possa far si che il pianeta aumenti o diminuisca la distanza fra le due grosse masse che formano il sistema (dovrebbe comunque restare entro 0.17 AU di spostamento in avvicinamento ai soli credo per restare nella zona abitabile, non ho idea però quale sarebbe la distanza minima che dovrebbe avere dal BN), così come non so se i due soli, nonostante la distanza dovrebbe suggerire una zona abitabile, non friggano comunque tutto in caso di blocco del pianeta dalle forze di marea (perchè comunque se non fosse bloccato, da quello che mi dici sarebbe fritto del tutto dalle radiazioni del disco di accrescimento), essendo l'emisfero perennemente esposto e se è comunque plausibile che almeno una porzione di pianeta resti vivibile.

Il tutto comunque partendo dal presupposto che i miei calcoli, oltre ad essere parecchio approssimativi, sono anche stati effettuati su un'unica dimensione (e non tengono conto della massa del pianeta che non so se è trascurabile) e quindi non mi sogno nemmeno che possano essere esaustivi, però speravo potessero aiutarmi a determinare almeno la remota possibilità dell'esistenza di un pianeta del genere abitato da forme di vita complesse o comunque quelle che vengono definite "forme di vita intelligenti":

La formula del calcolo del limite di Roche è la seguente:

,

dove D è la distanza tra i centri di massa dei due corpi, R è il raggio del corpo di massa maggiore, è la densità del corpo maggiore e è la densità del corpo minore.

La formula è valida per corpi con raggi molto diversi tra loro e non comparabili con la distanza calcolata per il limite di Roche. Ovviamente, D è la distanza minima al di sotto della quale il corpo minore subisce gli effetti devastanti del corpo maggiore.

I calcoli precisi si fanno con questa formula, ovviamente se uno dei due corpi è una stella la densità dell'astro è preponderante rispetto al pianeta.
Per un BN, con una densità virtualmente infinita ed un raggio che può essere potenzialmente anche pari a zero, non ne parliamo...

In questi casi, il calcolo non è così semplice. E tieni presente che parliamo di corpi con una densità omogenea, ma se andiamo a indagare corpi dotati di atmosfera ( e quindi di densità variabili, le cose si complicano ulteriormente. Per esempio, un pianeta può rimanere coeso ma perdere completamente la sua atmosfera...