quanto è grande un buco nero?

Deepwatcher

No Caius

Non è compressa in una ventina di chilometri, è compressa all'infinito, dimensione zero.
Quella che citi tu è la stella di neutroni: molto densa certo, velocità di fuga intorno a c/3 (c velocità luce), diametro sulla decina di km...

Le leggi fisiche nel caso di buchi neri si comportano in modo asintotico, vanno all'infinito o a zero.
Anche una penna bic può diventare un buco nero: basta comprimerla entro un raggio di 9 nanometri. Se riesci a schiacciare la penna entro uno spazio di 9 nanometri allora questa collasserà sotto il suo peso all'infinito, 9 nanometri è proprio il raggio di Schwarzschild della penna stessa (cioè ipotizzati 20 grammi

è un calcolo a spanne fatto con il professore di relaticità un paio di giorni fa :mrgreen:

)

La massa tende ad attrarsi e a compattarsi, e fin lì ci siamo. Siamo nell'ipotesi che NON ci sia la pressione di radiazione, cioè la produzione di energia interna che "spinge" per uscire e bilancia il collasso gravitazionale dell'oggetto.
Finchè la massa di un oggetto è minore di 1.44 masse solari allora un meccanismo chiamato "pressione degli elettroni degeneri", che discende dal principio di esclusione di Pauli, impedisce l'ulteriore collasso della massa. Questo limite fu calcolato dal premio nobel Chandrasekhar, e da lui prende il nome.
Quando il corpo compatto supera le 1.44 masse solari (normalmente una nana bianca) allora la pressione degenere è superata da quella di collasso, e il corpo riprende a compattarsi. La nuova forza equilibratrice è la pressione del gas di neutroni, (stelle di neutroni) meccanismo che non so ancora come funzioni ma mi sembra che equilibri fino a 3 masse solari di materia inerte.

E se il corpo pesa più di 3 masse solari? allora non esiste NIENTE che si possa opporre al collasso gravitazionale, che quindi continuerà all'infinito fino alla singolarità: la massa è concentrata in un punto a densità infinita. Man mano che si comprime il corpo diventa più piccolo del proprio raggio di Schwartzschild, e quindi noi "vediamo" un oggetto che chiamiamo buco nero, una zona sferica di spazio dalla quale tutto ciò che entra non esce mai e che presenta una massa come quella del corpo scomparso.

Quindi così è: nessun oggetto INERTE di massa superiore alle 3 masse solari può esistere in modo sensato nel nostro universo, in quanto la compressione lo porta a essere più piccolo del proprio raggio di S. La biro bic, il vostro computer e la terra non diventano buchi neri perchè ci sono forze interne che si oppongono (reticoli cristallini eccetera). Se le forze di equilibrio venissero a mancare *wooop* tutto collasserebbe istantaneamente sotto il proprio raggio di S ^^

p.s. si postula l'esistenza di ipotetiche "stelle di quark", intermedie tra stelle di neutroni e buchi neri, dal diametro di qualche metro e in grado di mantenersi fino alle 5-6 masse solari.

luca93

yourockets ha scritto:

si parla di singolarità: valori infiniti, pressione densità etc...se ti sembra normalissimo.
per me è già difficile immaginare una stella di neutroni, qui si va un tantinello oltre. nulla di fantascientifico, magari anche roba qualunque dal punto di vista dell'universo, ma non dal punto di vista umano. tanto è vero che non siamo in grado di descriverlo. non sappiamo nulla di cosa succeda oltre l'orizzonte degli eventi ( l'ipotesi tutto formaggio la trovo molto seducente) se ci sia effettivamente una singolarità o meno...

Ecco... questo era ciò che volevo dire, ma yourockets l'ha spiegato meglio :wink:

Per il resto, lascio la parola a Deep che sa molto più di me su questo argomento che trovo a dir poco affascinante

Caius

No,non ha valori di densità eccetera infiniti...solo molto grandi.
Il valore per esempio della massa di un buco nero è semplicemente pari a quello che ha ingoiato(contando anche la materia della stella da cui è nato.
Il valora della densità sarebbe un numero gigantesco,ma non infinito.
Per quanto riguarda alcuni discorsi da me sentiti,del genere:nel buco nero nemmeno il tempo esiste più,sono semplicemente,ripeto secondo me,idiozie.
Il tempo è ovunque vi sia movimento,quindi anche nel buco nero,dato che se non abbiamo movimenti di cose che escono(e non sappiamo di possibili movimenti interni),sappiamo che alcune cose entrano,quindi anche il mito del tempo non nel buco nero ritengo sia falso.
Per quanto riguarda il resto,il buco nero è fatto di atomi ipercompressi...

yourockets

nessuno ha parlato di massa infinita. per il resto ci inchiniamo alla tua immensa sapienza: in effetti un luogo di densità e temperature infinite fatto non si sa da cosa ( non atomi superdensi dato che già le stelle di neutroni non sono fatte di atomi, ma di neutroni) non ha niente di speciale ( anche se è talmente problematico da far ritenere ad una minoranza di scienziati che non possa nemmeno esistere, non come singolarità almeno, ma non importa, è tutto semplice) anche se la fisica come la conosciamo cessa semplicemente di avere significato...

fabio_bocci

Mi dispiace ma non ci siamo. Un buco nero non ha proprio nulla di infinito o di infinitesimale. Perchè i buchi neri non sono tutti uguali. Ce ne sono di masse molto diverse, quindi, anche se non li hanno mai visti (ma ci stanno provando con Sgr A), debbono avere una dimensione e non possono essere puntiformi, in questo caso sarebbero tutti uguali. La "visione" di Sgr A è affidata al campo delle microonde, perchè nel visibile le polveri del nucleo galattico offuscano la luce visibile (Sgr A è il buco nero al centro della nostra Galassia, per chi non lo sapesse). Il radiotelescopio avrebbe un'apertura pari a buona parte del diametro terrestre, perchè la ricerca dovrebbe coinvolgere telescopi sparsi su tutta la Terra, collegati in rete tra loro.

Fabios

Allora partecipo anche io dicendo la mia (cioe' quel che ho capito, non quel che sostengo

).

Intanto c'e' da capire come chiamare L'OGGETTO e come chiamare IL LUOGO.
L'oggetto, quello che collassa in un punto adimensionale e di densita' infinita, e' un oggetto, era la stella. E' da vedere cosa significhi, collassare in un punto adimensionale... pero' questo recita la teoria. Tanto e' irraggiungibile ok ma non credo si possa dire "non sappiamo cosa c'e'". Da quanto capisco, c'e' quel che la teoria prevede. Sempre che la teoria sia corretta, chiaro.
Sarebbe secondo me sconclusionato cominciare a cercare un'entita' postulata (non capisco perche' si chiamino "postulazioni" quelle delle stelle dei quark ma non i buchi neri), poi quando si trova un "candidato" ci si scorda della teoria che ci ha portato a guardare tale candidato.
Eppure spesso quel che viene fuori dalla divulgazione e' questa curiosa convoluzione, manco fosse che i buchi neri abbiano origine dall'osservazione diretta.
C'e' una fortissima critica in questo.... invoco il diritto ad esprimerla.

Il luogo e' laddove la gravita', in accordo con la teoria della Relativita', ha effetti sulla luce tanto che una zona ha velocita' di fuga superiore a c quindi si crea l'effetto "buco". Questo posto non e' un "oggetto".

fabio_bocci

Si tratta di mettersi d'accordo su cio che chiamiamo oggetto. Siccome con "oggetto" si può individuare anche un'entità puramente astratta mi sembra che possa essere utilizzabile anche in questo caso. Il concetto di "buco" deriva dal fatto che tutto ciò che vi entra poi non ne esce più. Però probabilmente è un termine un pò fuorviante, i buchi neri sono entità dotate di massa (variabile) e quindi verosimilmente anche di una dimensione, anche se non sono stati mai visti, essendo piccoli e non luminosi. Però se ci sono progetti di ricerca volti in tale direzione evidentemente non deve essere considerata come un'opzione campata in aria.

Fabios

Per quel che serve la mia opinione: quel che so e' che infatti il "luogo" lo si tenta di osservare, ancora e' fuori portata ma il luogo ce l'ha una dimensione, e dovrebbe essere osservabile la sua interazione (con lo sfondo).
L'oggetto, non c'e' speranza di vederlo. Anche se si', ognuno ha una propria massa (comunque collassata in un punto adimensionale quindi comunque la densita' e' infinita, qualunque cosa questo significhi...).

Sperando che il mio riassunto piaccia

yourockets

fabii io adoro le critiche e sono cosciente dei problemi relativi alla definizione/esistenza etc dei buchi neri. quello che faccio fatica ad accettare sono le critiche di chi dice che non c'è niente di difficile da capire e parla di atomi ipercompressi, quando non di atomi si parla, definendo idiozie quello che gli altri dicono.

il problema delle dimensioni, per quello che posso capire, riguarda l'orizzonte degli eventi che in effetti ha dimensioni variabili, non la singolarità che dovrebbe ( e ripeto dovrebbe stando alla previsioni teoriche) esistere al centro dell'orizzonte degli eventi.

credo che si parli in termini diversi di buchi neri e di stelle di quark perchè il buco nero è il risultato estremo della soluzione di un'equazione e quindi, come dire, è come se fosse il punto di stop alla fine della corsa del movimento di un perno, diciamo. quello che c'è in mezzo non è altrettanto facilmente deducibile.
poi della presenza esistenza dei buchi neri esistono evidenze indirette.

per quel che mi riguarda è perfettamente legittimo dire non sappiamo cosa c'è dentro dato che si parla di condizioni in cui le leggi fisiche che conosciamo non valgono: sappiamo cosa c'è entrato non sappiamo cosa c'è dentro...sono due cose diverse.
e poi per una volta che la fisica si fa umile e dice "non so" non ci va bene?

perfettamente legittima anche la posizione di fabio bocci "probabilmente ha una dimensione" - è una possibilità, dato che non abbiamo mai osservato nulla e stiamo parlando della soluzione di un'equazione, che non è esattamente l'equivalente di un'osservazione...

io faccio molta fatica a parlare di scienza perchè ho pochissimi strumenti per farlo, mi piacerebbe vedere meno arroganza e meno certezze in chi presumibilmente ha più o meno gli stessi strumenti che ho io (e non mi riferisco ai fabii, che ne hanno di più).
le critiche valide devono partire da una comprensione dell'oggetto del discorso.

Fabios

Personalmente, ritengo tale approccio (di chi allegramente parlando di fisiche assurde, magari reali ma assurde) sermplicemente un prodotto dell'attuale stato della divulgazione. Quindi per ora salto... ma concordo che si tratta di o arroganza o pietoso aristotelismo.
E anche io, non parlo di noi ma delle riviste che (sempre piu' raramente) leggo.

Per le dimensioni, non saprei... il punto e' che non "essendoci nulla" (ma, mi chiedo, non c'e' nulla di sicuro o nulla di conosciuto a noi?) che possa frenare la compressione della materia (che e' la causa che crea il buco nero: che per ipotesi tale caduta non si arresta di fronte a nulla mano Pauli

), allora la dimensione finale e' per definizione un punto, cioe' adimensionale....
Se invece si arresta ed assume dimensioni, non e' questo l'oggetto ipotizzato, chiamato buco nero.

Da come la so io, l'inarrestabilita' del collasso fino al punto e' l'ipotesi di partenza che permette l'esistenza (teorica, per ora) dei buchi neri, quindi mi sembra ben strano che poi si possa dire che non sappiamo cosa c'e' dentro. C'e' massa collassata in un punto adimensionale.
E tanto tanto tanto formaggio :mrgreen:

La mia preparazione e' bassa ma non vedo come possano 2 buchi neri avere, dimensioni differenti.
E' l'ergosfera che ha dimensione in accordo con la massa no? Ma quello e' un luogo, non un oggetto.

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