Si cada estrella en el universo visible se comprimiera en un solo agujero negro, ¿qué tan grande sería?

Un problema con esta pregunta es que no conocemos la masa total del “Universo visible”, por lo que una conjetura debería ser tan buena como otra …

Wikipedia (fuente: Universe ) cita la masa total del Universo como ” al menos 10 [math] ^ {53} [/ math] kg” ≅ 50 mil billones de trillones M [math] _⨀ [/ math] (“masas solares”) ≅ 6 × 10 [matemáticas] ^ {79} [/ matemáticas] átomos de hidrógeno.

El radio de Schwartzschild para esta masa = 2 GM / c [matemáticas] ^ 2 [/ matemáticas] (donde G = constante de Newton , M = masa del universo yc = velocidad de la luz) ≈ 1.49 × 10 [matemáticas] ^ {26} [/ matemática] metro ≈ 15.7 Gly (mil millones de años luz).

Eso le daría a un 5 × 10 [matemático] ^ {22} [/ matemático] M [matemático] _⨀ [/ matemático] “agujero negro” un “diámetro de horizonte” de ≈ 31.4 Gly (y una “densidad promedio” ρ [ matemática] _ {BH} [/ matemática] ≈ 4.86 × 10 [matemática] ^ {- 27} [/ matemática] kg / m [matemática] ^ 3 [/ matemática]).

Curiosamente, la “densidad promedio estimada” del Universo observable es el doble de esta densidad BH , ≈ 9.9 × 10 [matemáticas] ^ {- 27} [/ matemáticas] kg / m [matemáticas] ^ 3 [/ matemáticas]) …

Imagen de “Infografía del universo” de National Geographic disponible en http://www.imgbase.info .

No está claro cuánta masa está contenida dentro del universo visible, pero aquí hay varias estimaciones para la masa total del universo observable [1]:

• Jeanne Hopkins, 1980 – 3 × 10 [matemáticas] ^ {50} [/ matemáticas] kg
• Física del universo, 2009 – 3 × 10 [matemáticas] ^ {52} [/ matemáticas] kg
• Neil Immerman, 2001 – 10 [matemáticas] ^ {53} [/ matemáticas] kg

Esto daría los siguientes agujeros negros ultramasivos en masas solares:

• Jeanne Hopkins – 1,508724 × 10 [matemáticas] ^ {20} [/ matemáticas] M☉ (150 quintillones … M…)
• Física del universo – 1,508724 × 10 [matemáticas] ^ {22} [/ matemáticas] M☉ (15 sextillones … M☉)
• Neil Immerman – 5,029081 × 10 [matemática] ^ {22} [/ matemática] M☉ (50 sextillones… M☉)

Y aquí están los radios de Schwarzschild para cada uno de esos agujeros negros ultramasivos:

• Jeanne Hopkins – 4,455 × 10 [matemáticas] ^ {20} [/ matemáticas] km (47,09 millones de años luz)
• Física del universo – 4,455 × 10 [matemáticas] ^ {22} [/ matemáticas] km (4,709 mil millones de años luz)
• Neil Immerman – 1,485 × 10 [matemáticas] ^ {23} [/ matemáticas] km (15,7 mil millones de años luz)

Entonces, de acuerdo con la estimación del extremo inferior, el universo observable se convertiría en un agujero negro con un diámetro de 94,18 millones de años luz, y de acuerdo con la estimación del extremo superior, el universo observable se convertiría en un agujero negro con un diámetro de 31,4 mil millones años luz.

Notas al pie

[1] Masa del universo

Mi respuesta será menos científica que otras en este caso, principalmente debido a una pequeña obsesión con la escala relativa que parece que no puedo dejar de cuidar.

Si todas las estrellas en el Universo estuvieran comprimidas en un agujero negro (y simplemente arrojemos toda la materia que rodea o cerca de cada estrella allí también en ese agujero), no tendría nada más que medir para hacer que cualquier medición no tenga sentido . Entonces, este agujero negro en particular sería infinitamente grande e infinitamente pequeño.

Ahora, si estamos preguntando sobre cuánta masa hay en el Universo, la respuesta también es desconocida, ya que hay más que el Universo visible, y solo hemos penetrado hasta ahora en el pasado. En igualdad de condiciones, podría adoptar una postura binaria (que el Universo es equivalente a 1 o 0) o una postura relativa (que cualquier agujero negro compuesto por la mayor parte de la masa en el Universo sería la fuerza más grande y más fuerte jamás vista concebido por pura fuerza de no tener nada más alrededor). Hay otras posturas posibles, y las personas más inteligentes y mejor informadas que pueden atacar esa pregunta, y lo tienen en términos matemáticos.

A nivel personal, prefiero una toma binaria: el Universo está activo o “encendido” y, por lo tanto, tiene un valor finito de 1. Si estuviera “apagado” sin movimiento atómico, sería 0.

La teoría del universo hipergeométrico (HU) difiere de la visión actual de los agujeros negros de muchas maneras:

1. No lo prescribe como un portal a otras dimensiones.
2. No lo prescribe como una entrada a un agujero de gusano (a otro lugar dentro de nuestra dimensión o universo).
3. Proporciona una descripción estructural interna de la materia que contiene, por lo tanto, no es compatible con la Asunción del agujero negro sin pelo. HU Black Hole no es más que un paquete de cristal de dilatadores fundamentales hasta el empaque más alto posible. Dependiendo del tamaño del agujero negro, estará presente una superficie de estrella de neutrones. Los neutrones son coherencias dilatadoras compuestas (electrón + protón + dos acordes de transmutación de medio antineutrino cada uno).
4. La dimensión reticular en un agujero negro es aproximadamente la longitud de onda de De Broglie de un átomo de hidrógeno (en HU para gravitación y electromagnetismo es 0.1917 femtometer). En una red se empaca un dilatador 0.5, por lo tanto, la densidad BH es dbh = 0.5 / (0.191753e-15) [matemática] ^ 3 [/ matemática] = 7,1E46
5. La densidad de corriente (cd) es de 0.2 átomos / metro. La dilución es [matemática] (\ frac {cd} {dbh}) ^ {- \ frac {1} {3}} [/ matemática]. Esta es la relación entre el radio 4D actual y el radio 4D en la transición del agujero negro.
6. La densidad actual del radio 4D del universo es: 13.58bly => El universo inicial del agujero negro tenía un radio de 60.5 años luz.
7. Unos años más tarde, la densidad era lo suficientemente baja para la transición de neutrones, es decir, el Universo también fue una estrella de neutrones. En ese punto, los neutrones comienzan a descomponerse, los neutrinos comienzan a volar y eventualmente importan (el hidrógeno toma la etapa).
8. Esta es una desviación significativa de la tontería de tener todo el Universo más pequeño que un átomo. El Universo nace ya grande, neutral, similar a la materia (en oposición a una mezcla de materia y antimateria). La decadencia de la fluctuación inicial y la recombinación es lo que impulsó la capa externa a la velocidad de la luz.

Resumen

La fluctuación inicial que creó el universo tenía un radio de 60.5 años luz. La fluctuación inicial fue menor cuando la densidad era tal que los dilatadores no estaban presentes, por lo que el tiempo exacto del Big Bang depende de la definición de la composición del Universo justo después. En principio, el Big Bang ocurrió exactamente en el momento cero, si se considera que la fluctuación inicial tuvo que propagarse hasta que se descompuso en dilatadores.

En ese instante del Big Bang, todo el universo era un Agujero Negro. Una mayor expansión permitió la desintegración del agujero negro inicial. Tenga en cuenta que la gravitación no juega ningún papel en la dinámica inicial debido a la simetría hipersférica de la distribución de masa.

En este análisis simplificado, no estoy considerando el Universo rezagado (hiperesfera antimateria rezagada) y la aniquilación inicial de materia y antimateria que dio lugar a los estallidos de rayos gamma. Dado que la transición transparente (transición entre el plasma opaco a la fase gaseosa más fría donde los fotones pudieron escapar) ocurrió alrededor de 380 mil años después del Big Bang, se puede calcular la dilución (enfriamiento) entre el Big Bang y la fase transparente como ( 6281) [matemáticas] ^ 3 [/ matemáticas] = 2.5E11.

La precisión de este cálculo depende de la precisión de la estimación de la densidad de corriente.

El tamaño del agujero negro formado depende de la masa total de todas las estrellas en el universo visible. No sé si alguien ha calculado esta masa sin incluir también todas las demás cosas hechas de materia regular, como agujeros negros, cuásares, planetas, lunas, etc. Tampoco voy a apuñalar este cálculo.

Sin embargo, la noción de comprimir todos los elementos de la existencia se ha considerado y se conoce como Big Crunch. En este caso, se cree que el agujero negro formado tendría características inusuales. Por un lado, no tendría un radio de Schwarzschild que se usa comúnmente como el tamaño de los agujeros negros “regulares”. En cambio, sería solo una “singularidad”, similar a lo que se considera que está en el corazón de un agujero negro normal. La matemática para el tamaño teórico de una singularidad funciona en una esfera con un radio de cero.

es imposible, incluso de acuerdo con las leyes del agujero negro

sí, aprendes en la escuela que desliza todo el asunto a su alrededor y se traga todo, pero hay un límite de masa de “50 mil millones de sol” a lo que traga el agujero negro, después de eso, simplemente no puede soportar más

esto no es detallado, pero es suficiente respuesta a la pregunta, supongo

¿Alguna vez has oído que si colocamos a toda la población de la Tierra en un solo lugar, solo llenaríamos una pequeña porción de nuestra Tierra? Los lugares restantes en la Tierra aparecerían vacíos. Por supuesto, esto nunca sucedería porque nunca lo haríamos libremente por nuestra propia intención y voluntad. No significa que la Tierra esté vacía de sí misma. Solo nos moveríamos pero no vaciamos la Tierra. ¿Creamos un agujero en la Tierra al movernos? El lugar donde nos encontramos puede parecer un poco más pesado, pero no es pesado lo que estamos tratando de describir, sino la diferencia de presión en comparación con el lugar de donde venimos. Si pensáramos que el pesado o la densidad o la presión crean un agujero, lo seríamos, no la Tierra. La Tierra es como siempre ha sido, nada ha cambiado, pero lo hicimos y también nuestra percepción de lo que sentimos. Pensamos y sacamos conclusiones basadas en el pensamiento. No significa que tengamos razón.

El campo gravitacional es tan fuerte que ocho velocidades de escape cercanas se aproximan. La velocidad de la luz, de acuerdo con la teoría de la evolución estelar, el agujero negro proviene de una especie de nuevas estrellas que tienen una temperatura superficial de más de 25,000 ℃

El crecimiento de los agujeros negros:

La masa del agujero negro continúa creciendo al capturar todo el material cercano. Todo el material no puede escapar de los grilletes de un agujero negro si pasa demasiado cerca. Entonces, los objetos que no pueden mantenerse a una distancia segura del agujero negro serán succionados. Un agujero negro no puede succionar la gran distancia del material de él.

Si está hablando del radio de Schwarzschild, el radio de Schwarzschild indica que el radio de Schwarzschild de un agujero negro con una masa del universo observable es de aproximadamente 13.7 mil millones de años luz. Tomé la fórmula para calcular el radio de Schwarzschild, enchufé los números y obtuve una respuesta en el mismo orden de magnitud.

Dependería de cómo se comprimiera. Y, ¿el resultado sería una esfera, una caja u otro recipiente con forma? ¿Y la compresión apretaría todas las partículas para que se fusionen y comiencen otra explosión? Me encanta tu pregunta, y en serio, esto podría calcularse, pero no tengo tiempo para hacerlo. Dean

Bueno, un agujero negro tiene lo que se llama singularidad en su parte inferior / final. Que es un punto infinitamente pequeño de materia súper concentrada.

Entonces, sería tan pequeño como una singularidad \ U0001f604

Muy muy muy super enormemente grande 🙂