На планете, вращающейся вокруг черной дыры, может существовать жизнь. К такому выводу пришли чешские физики, опубликовавшие свое исследование на сайте arXiv.org. Кратко суть работы излагает издание New Scientist. «Лента.ру» рассказывает подробности исследований ученых, посвященных возможности жизни вблизи черных дыр.
Гравитационный объект может быть дружелюбнее, чем ожидается. Планета, вращающаяся вокруг черной дыры, подобно Миллеру из научно-фантастического фильма режиссера Кристофера Нолана «Интерстеллар», может поддерживать жизнь. По крайней мере, это не противоречит второму началу термодинамики.
Оно определяет направление физических процессов. В частности, как показал немецкий физик Рудольф Клаузиус, делает невозможной самопроизвольную передачу (то есть без совершения работы) тепла от более холодного тела более горячему или, что по сути то же самое, уменьшение энтропии (меры беспорядка) изолированной системы.
Согласно второму закону термодинамики, для поддержания жизни необходима разность температур, которая обеспечит источник полезной энергии. Жизнь на Земле также требует такого источника, роль которого играет разница температур между горячим Солнцем и холодным безвоздушным пространством.
В своей статье чешские физики задались вопросом, что будет, если источником энергии послужит разница температур между холодной черной дырой и реликтовым излучением. Несмотря на свое название черные дыры приводят к образованию одних из самых ярких и горячих объектов во Вселенной.
Это связано с наличием аккреционного диска, состоящего из разогретой материи, вращающейся вокруг черной дыры и поглощаемой ею. Это приводит к мощному излучению, которое могут регистрировать обсерватории. Тем не менее температура самой (экстремальной) черной дыры равна нулю кельвинов (не считая ненулевой температуры излучения Хокинга).
Для планеты черная дыра в этом случае может выступать в роли холодного светила. Сам гравитационный объект при этом, по мнению ученых, должен быть достаточно старым и не иметь в своих окрестностях обломков звезд и других небесных тел, которые бы угрожали существованию экзотической жизни на планете.
По сравнению со старой и холодной черной дырой окружающее ее пространство имеет температуру 2,7 кельвина, отвечающую космическому микроволновому фоновому излучению.
Чешские ученые подсчитали, что землеподобная планета, вращающаяся вокруг черной дыры, из-за разницы температур между гравитационным объектом и реликтовым излучением может извлекать около 900 ватт полезной мощности. Этого достаточно для поддержания жизни, но мало для ее зарождения.
Как отмечает Ави Леб из Гарвардского университета, ранее температура реликтового излучения была выше, чем сейчас. Например, спустя 15 миллионов лет после Большого взрыва она равнялась 300 кельвинам (27 градусам Цельсия). Этого достаточно для наличия на гипотетической планете жидкой воды и обеспечения ее 130 гигаваттами полезной мощности.
Последняя величина в миллион раз меньше мощности, которой Солнце обеспечивает Землю. Этого достаточно для поддержания существования сложной жизни на планете, хотя маловероятно, что она успела бы развиться за такой короткий промежуток времени. Для проверки своих расчетов чешские ученые обратились к Миллеру из «Интерстеллара».
В картине планета Миллер вращается вокруг сверхмассивной черной дыры Гаргантюа массой 100 миллионов солнц, удаленной от Земли на 10 миллиардов световых лет. Радиус дыры сравним с радиусом орбиты Земли вокруг Солнца, а окружающий ее аккреционный диск простирался бы далеко за орбиту Марса.
Из-за сильного гравитационного поля черной дыры один час, проведенный на поверхности планеты Миллер, оказывается равен семи годам на Земле, то есть время на ней течет в 60 тысяч раз медленнее, чем на Голубой планете. Энергия фотона пропорциональна его частоте, которая увеличивается в такое же число раз, в какое замедляется время.
Это приводит к тому, что Миллер будет разогрет до 900 градусов Цельсия, хотя в фильме планета покрыта океаном. На роль жидкости в нем подходит алюминий, а не вода. Условия на Миллере были бы лучше, если бы планета располагалась дальше от Гаргантюа и замедление времени на ней не было бы таким сильным.
С выводами чехов согласен Лоуренс Краусс из Университета штата Аризона, а Леб подчеркивает, что его теория о холодном солнце и горячем небе для поддержания жизни не противоречит науке, но на практике представляется малоосуществимой. Что ждет землян, когда Солнце закончит существование и станет белым карликом?
Спустя сто триллионов лет яркие звезды умрут, и во Вселенной останутся только черные дыры. Разумные существа будут до последнего пытаться черпать энергию от излучения аккреционного диска черной дыры, а не из механизма Леба. «Когда звезды исчезнут, черные дыры станут последним источником энергии во Вселенной», — заключает Краусс.
Андрей Борисов
Комментирование разрешено только первые 24 часа.
-8 +0−8 | Борис * | 15:02:23 25/01/2016 | ||||||
| ||||||||
не сильно она и эллиптическая :) |
-8 +0−8 | Серега Печорин | 14:43:56 25/01/2016 | ||||||
| ||||||||
Планета не может обладать большей энергией, чем ЧД, но может излучать больше энергии. ЧД из-за своих особенностей излучает не наружу, а внутрь себя. |
-8 +2−10 | Jeremy Loonysquirrel | 10:15:05 25/01/2016 |
Только православная вера способная зажечь новые звёзды и остановить "тепловую смерть" Вселенной. |
-8 +1−9 | Oleg Loe | 07:44:20 25/01/2016 | ||||||
| ||||||||
а куда ж будут уходить излишки тепла, если это "черная дыра"? отколь даже свет не уходит ) |
-9 +0−9 | Собака Чжаочжоу | 15:16:50 25/01/2016 | ||||||
| ||||||||
Эпилептическая. |
-9 +0−9 | Oleg Loe | 15:16:13 25/01/2016 | ||||||
| ||||||||
а более нагретое тело не обладает большей энергией??? куда делась энергия на нагрев? ) |
-9 +0−9 | Собака Чжаочжоу | 15:13:21 25/01/2016 | ||||||
| ||||||||
Антиингаляционного? |
-9 +0−9 | Сергей Петровский | 13:06:18 25/01/2016 |
Кто-то рассчитывает прожить 100 трлн. лет? :-)Ну было бы неплохо :-) |
-9 +0−9 | Force major | 12:11:33 25/01/2016 |
? |
-9 +0−9 | Dixi Hobbit | 11:18:42 25/01/2016 |
последние источники....ааааааааа...опять закупаю соль, спички, тушёнку... |
-9 +0−9 | Владислав Марков | 10:43:16 25/01/2016 |
Зияющая пропасть мироздания таила в себе могущественные силы — порождение первобытного хаоса, стихии и неоднородной среды. Повинуясь основополагающим законам бытия они изменяли существующие в окружающем пространстве различные материальные объекты. Состав вещества во Вселенной продолжает медленно изменяться и в наши дни, впрочем подобной переработке подвергается лишь малая часть материи. Надо полагать давным-давно, в результате вселенской катастрофы мир был разрушен, а его пылающие руины заполнили мрачную пустыню мироздания. Очевидно с этого момента Вселенная начала расширяться во всех направлениях образуя россыпи миров в необъятных пространствах космоса. Звездные скопления — галактики, состоящие из миллиардов звезд и других небесных тел — представляют собой основной тип объектов, существующих в известной нам части мироздания. Должно быть здесь происходит синтез органических веществ, из которых, скорее-всего, формируются самовоспроизводящиеся системы. Известные нам виды организмов предельно схематичны и редко нарушают законы симметрии, а их усложнение и развитие определенно связано с полученным ранее опытом. Живая материя постоянно сталкивается с чем-то неизвестным, по-видимому так и зарождаются новые формы живого. Разум появился и развивался в неразрывной связи с имеющимся материальным миром, возможно наблюдая в дальнейшем рождение и гибель целого множества подобных миров… |
-9 +0−9 | Oleg Loe | 07:42:37 25/01/2016 | ||||||
| ||||||||
да-да )) т.е планета будет обладать большей энергией чем "черная дыра"? иначе, КАК планета будет делиться энергией БЕЗ совершения работы? |
-9 +0−9 | Oleg Loe | 06:13:46 25/01/2016 |
только я не понял: как это тепло передается от более ХОЛОДНОГО более ГОРЯЧЕМУ? ))) кто не догоняет? |
-10 +0−10 | Сергей Ъ | 19:31:08 25/01/2016 |
Одни фильмы по комиксам снимают, другие гипотезы на основе фильмов сочиняют, мрак. |
-10 +0−10 | George Wilde | 13:55:32 25/01/2016 | ||||||
| ||||||||
Орбита земли эллиптическая. Где там радиус? Он постоянно меняется. Какой радиус максимальный или минимальный? Глупости..... |
-10 +0−10 | DM | 13:18:41 25/01/2016 |
"Радиус дыры сравним с радиусом орбиты Земли вокруг Солнца" Много думал. |
-10 +1−11 | Дмитрий Вальронд | 10:57:41 25/01/2016 | ||||||
| ||||||||
Останется только Барак Обама. Только дыры, черные дыры. |
-10 +0−10 | R Ro | 09:45:19 25/01/2016 | ||||||
| ||||||||
\\Когда звезды исчезнут, черные дыры станут последним.. я что то пропустил и сверхновых тоже не будет? |
-10 +0−10 | Алексей Чернышов | 00:54:28 25/01/2016 |
Черная дыра также хорошая модель антигляционного реактора поскольку свет там возвращается и поддерживает необходимую для реакции температуру а при расширении излишки тепла будут уходить . Не так там и холодно . |
-11 +1−12 | Леся Максимова | 00:28:44 25/01/2016 |