Buchi neri

[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.