Возможно ли, что некоторые из подтвержденных экзопланет на самом деле являются первичными черными дырами?

Недавно астрономы обнаружили черную дыру, расположенную всего в 1000 световых лет от Земли, в тройной звездной системе (HR 6819), которую можно увидеть невооруженным глазом. Это открытие увеличило вероятность того, что в близлежащих звездных системах скрывается гораздо больше черных дыр.

Однако мы пока не обнаружили ни одной первичной черной дыры с массой только планеты. Что, если некоторые из обнаруженных экзопланет на самом деле являются гипотетическими первичными черными дырами?

Очень маловероятно, что экзопланета, обнаруженная с помощью метода транзита, будет черной дырой из-за ее чрезвычайно малого размера, который не может вызвать обнаруживаемое затемнение. А как насчет экзопланет, обнаруженных методом лучевых скоростей? Первичная черная дыра с массой в 5 масс Юпитера оказала бы такое же влияние на движение родительской звезды, как и экзопланета с массой в 5 масс Юпитера.

Это похоже на рыбалку в шуме. Существует достаточно планет, у которых измерены как масса, так и радиус, чтобы можно было установить надежную базу данных о том, что оставшиеся планеты, имеющие только массу, не являются первичными черными дырами.
Дополнительно: любой кандидат в экзопланеты имеет массу не более нескольких масс Юпитера . Черная дыра, как сообщается там, имеет массу в несколько солнечных и, вероятно, является звездным остатком. Так что нет, кандидаты в экзопланеты вряд ли будут черными дырами. Никаких указаний на этот счет нет.
Экзопланета, обнаруженная транзитом, НЕ является изначальной черной дырой.
Применяется бритва Оккама . По сути, вы встраиваете что-то очень сложное в пространство, которое легче заполнить чем-то простым. Иными словами, вам нужна веская причина, чтобы утверждать, что то, где в пруду должна быть утка, на самом деле является розовым слоном, когда у нас нет уверенности в том, что розовый слон вообще существует.
Интересно, будет ли какая-либо измеримая сигнатура гравитационного линзирования транзитной первичной черной дыры. Я не занимался математикой, но отсутствие таких сигнатур наложило бы сильное ограничение на существование любой значительной популяции первичных черных дыр, вращающихся вокруг звезд.
Всем привет. Извините за этот спам. Я думаю, что моя учетная запись была скомпрометирована, и было довольно много сообщений и комментариев, размещенных на сайтах varoius SE, когда я спал, в частности, с двумя странными ответами на этот вопрос. Мои извинения за это. Я предпринял необходимые меры безопасности, чтобы это больше не повторилось. Приносим извинения, в частности, профессору @RobJeffries и пользователю: antispinwards. Я никоим образом не компетентен, чтобы ответить на этот вопрос. - Настоящая собака Шредингера.

Ответы (1)

Сначала вам нужно определить, кого вы ищете: зебру или единорога. То есть, если перед вами табун лошадей, вы ожидаете увидеть всех лошадей. Может быть, там есть своенравная зебра. Маловероятно, но возможно, но единорога вы не найдете, потому что, насколько нам известно, единорогов не существует.

Мы знаем, как формируются планеты, и мы ожидаем найти в основном планеты там, где должны быть планеты, поэтому, если первичные черные дыры действительно существуют, найти одну из них, вращающуюся вокруг звезды на близкой орбите, не было бы невозможно, но это была бы зебра в стаде лошади.

Тем не менее, первичные черные дыры, по крайней мере, с массой планеты, вероятно, являются единорогами. Люди безуспешно искали их, и по некоторым оценкам ограничение по размеру составляет меньше массы планеты. Это доказывает, что их не существует? Ну, нет, но они, вероятно, не существуют, во всяком случае, не с массой, близкой к планетарной. Они привлекли некоторое внимание, потому что черная дыра с массой планеты — крутая идея, но крутая идея или нет, они, вероятно, не реальны. Квантовые черные дыры могут образовываться за счет дополнительных измерений и усиления гравитации на очень коротких расстояниях, но ЦЕРН не нашел никаких доказательств этого, так что это остается изящным математическим объяснением без малейшего доказательства.

Мы можем обнаруживать экзопланеты только достаточно близко к своей звезде либо по транзиту, либо по колебанию. Захваченная первичная черная дыра, вероятно, будет иметь более далекую орбиту, как, например, планета 9. Близкая орбита, которую можно было бы обнаружить и принять за планету, была бы необычной. Если бы он сформировался в прото-солнечной системе, то, скорее всего, сгустил бы материю вокруг себя, став частью большой планеты или центральной звезды, поэтому его нужно было бы захватить позже, после того, как система очистится, а это сделать сложнее. Гравитационные захваты вблизи звезды случаются редко.

Первичная черная дыра с массой планеты была бы крошечной, поэтому, как вы заметили, обнаружение транзитным методом маловероятно. Черная дыра с массой Земли была бы размером с мяч для гольфа. Черная дыра с массой Юпитера будет иметь диаметр около 10 футов. Даже если учесть, что наблюдаемый световой ореол примерно в 2,6 раза превышает размер горизонта событий и более того, большая часть линзы еще в 5-10 раз больше этого размера, вы все равно смотрите на очень маленький объект всего от фута до нескольких сотен футов пути. Вероятно, это слишком мало, чтобы создать затенение, необходимое для распознавания планеты. Вам понадобится звездная масса, чтобы начать обнаруживать транзит, и это можно будет обнаружить другими способами.

Теоретическая черная дыра с массой планеты могла бы создать колебание и могла бы быть обнаружена методом колебаний, если бы она находилась достаточно близко к звезде, чтобы можно было обнаружить несколько колебаний, синхронизировать их по времени и подтвердить объект планетарной массы, но по причинам, указанным выше, мы не Не ожидайте, что такая черная дыра существует, и если бы они существовали, то попадание в плен так близко к звезде было бы неожиданностью. Шансы приближаются к шансам на стрит-флеш. Не невозможно, но очень маловероятно, и будущие телескопы должны дать лучшее представление об этом. Возможно, нас ждут некоторые сюрпризы, когда следующий раунд телескопов начнет получать изображения, но я предполагаю, что черные дыры массой планеты не будут одной из них.

1) Поиски MACHO (в значительной степени) исключают, что ореолы темной материи состоят исключительно из первичных черных дыр, но, как правило, они ограничивают их существование примерно до 10% массы гало, для Млечного Пути, которая примерно равна массе звезды в ореоле. 2) Основной метод, используемый для поиска и ограничения существования MACHO, mircolensing, по-видимому, противоречит вашему утверждению об отсутствии транзитного эффекта на кривой блеска. (Или близость объектива к источнику приводит к значительному уменьшению эффекта?)
Микролинзирование отличается от транзитного затенения, по крайней мере, в моем ограниченном понимании. Я думаю, что микролинзирование работает только в том случае, если искривляющий свет объект намного ближе, чем звезда за ним, поэтому эффект более заметен. Транзиты противоположны, когда оба объекта находятся на одном и том же расстоянии.