¿Cuál es el agujero negro más pequeño posible?

El límite de Tolman – Oppenheimer – Volkoff define la masa máxima de una estrella de neutrones, que es 1.5–3 M☉. Entonces este es también el límite inferior para un agujero negro; cualquier estrella con una masa final por encima de este límite, correspondiente a una masa inicial de 15-20 M☉, colapsará en un agujero negro.

El agujero negro más pequeño encontrado hasta ahora es un agujero negro de masa estelar en el sistema binario XTE J1650-500, con una masa de 5–10 M☉; o un agujero negro de masa estelar en el sistema binario GRO J1655-40 con una masa de 6.3 M☉. Aquí están sus tamaños:

  • XTE J1650-500 tiene un radio de Schwarzschild de 14.77–29.54 km / 9.18–18.36 mi.
  • GRO J1655-40 tiene un radio Schwarzschild de 18.62 km / 11.57 mi.

Aunque los agujeros negros más pequeños pueden existir en principio, es poco probable que existan en este momento, ya que habrían necesitado tiempo para perder masa a través de la radiación de Hawking. Dado que la edad del universo es de 13.79 mil millones de años, en ese tiempo un agujero negro podría haber perdido solo 1.73 × 10 [matemáticas] ^ {8} [/ matemáticas] toneladas métricas. Y esto supondría que existieran agujeros negros al comienzo del universo (lo cual no ocurrieron), y que han estado perdiendo masa a través de la radiación todo el tiempo (lo cual no ocurre; no comienzan a perder masa a través de la radiación de Hawking hasta que la radiación de fondo caiga significativamente).

Los agujeros negros primordiales podrían ser más pequeños, pero hasta ahora no se ha encontrado evidencia de su existencia.

Tienes razón en que no tenemos una teoría de la gravedad cuántica y que esto sería necesario para responder la pregunta.

La mayoría de las personas sospechan que el agujero negro más pequeño posible estará en el orden cercano a la masa de Planck, aproximadamente 2.2 x 10 ^ -8 kg. Por supuesto, como señala Skye Fallman, ese agujero negro duraría muy poco tiempo (unos 10 ^ -39 s).

Algunas teorías sugieren que los agujeros negros podrían formarse con energías más bajas (por ejemplo, si hay dimensiones espaciales adicionales, estos podrían cambiar los límites). Esta es la razón por la cual muchos físicos realmente esperaban que el LHC pudiera producir agujeros negros: no durarían lo suficiente como para ver, pero su evaporación por la radiación de Hawking sería distintiva y sería una fuerte evidencia de estas dimensiones adicionales.

No hace falta decirlo (pero supongo que será mejor que lo diga de todos modos) hay esencialmente cero posibilidades de que un agujero negro así dure lo suficiente como para poner en peligro a alguien. La atracción gravitacional de un agujero negro de este tipo es exactamente igual a cualquier otra cosa con tanta masa, esencialmente cero, y su expectativa de vida es incluso más corta que los 10 ^ -39 s mencionados anteriormente.

Lo más pequeño posible, incluido un agujero negro, es la longitud de Planck ℓP definida como

Un fotón (rayo gamma) con una longitud de onda de ℓP tiene la energía de Planck con la energía de masa de la masa de Planck, casi lo mismo que una especificación de polvo. Esta cantidad de energía acumulada en la longitud de Planck colapsaría instantáneamente en un agujero negro.

Sin embargo, debido a la radiación de Hawking, su vida útil sería solo el tiempo de Planck y crearía una explosión de energía suficiente para volar una casa. Algunos piensan que podría desencadenar la inflación de un nuevo big bang. Sin embargo, no se preocupe, el hombre nunca ha observado ni creado nada cerca de esa magnitud de energía en ningún lugar cerca de ese tamaño. Es para fines prácticos imposible.

Según los conocimientos teóricos actuales de BH, la respuesta de Philip Freeman es buena: la masa de BH más pequeña posible ≈ 22 μg. Tal BH (según Stephen Hawking ) se “evaporaría” a energía pura en un instante que dura ≈ 8.7 × 10 [matemática] ^ {- 40} [/ matemática] s (¡una “vida útil” muy corta !).

Como complemento a la respuesta de Philip, lea el artículo de Wikipedia Micro agujero negro .

Nadie lo sabe realmente. El agujero negro estelar más pequeño posible es 1.4 masas solares …

El LHC en el CERN está tratando de producir agujeros negros cuánticos a energías de alrededor de 13 TeV (aproximadamente [matemáticas] {10} ^ {- 20} [/ matemáticas] gramos) Claramente, nadie los buscaría si no hubiera posibilidad de encontrarlos. . Es una posibilidad remota, pero no tanto para excluirlo de los planes de investigación.

¿Podrían los científicos descubrir pronto un universo paralelo?

Para que existan agujeros negros a tan bajas energías (masa) se requerirían dimensiones adicionales en el espacio.

De lo contrario, es bastante posible que la energía mínima (masa) de un agujero negro sea demasiado grande para que existan agujeros negros cuánticos. No conocemos mecanismos que puedan producir agujeros negros lo suficientemente grandes como para tragar materia adicional, pero aún más pequeños que un agujero negro estelar. Por lo tanto, es muy posible que 1.4 masas solares realmente sea la masa más pequeña para un agujero negro en nuestro universo. Eso correspondería a un radio de Schwartzchild de unos 5 km.

Sería negligente si no mencionara el límite de 22 microgramos que otros carteles han mencionado. Este es el límite inferior teórico para un agujero negro estable en 3 dimensiones de espacio y una dimensión de tiempo. Estable en este caso significa que dura lo suficiente como para que el horizonte de eventos se haya formado completamente. En teoría, este es también el Blackhoke más pequeño que podría tragar materia adicional. Los agujeros negros cuánticos que CERN está buscando estarían justo en el límite inferior que podrían formarse agujeros negros si hay dimensiones extra compactadas en el espacio.

Al modificar la fuerza fuerte en fuerza de gravedad g (p) = (m / pm) ^ 2 * g = 1.13 * 10 ^ 28, el protón podría ser un micro agujero negro por pl = 4.18g (p) * pm / c ^ 2.

Ningún agujero negro tiene un tamaño definido. Se vuelve más y más denso hacia el centro. Lo que se puede medir es el evento Horizon, el límite dentro del cual ni siquiera la luz puede escapar.

El tamaño de un negro no tiene sentido. Un agujero negro, pero es muy definición no tiene ninguna dimensión espacial. Es simplemente un punto infinitamente denso con una gran masa, lo que significa que su tamaño es irrelevante en cualquier escala significativa. Lo que la ciencia ficción / ficción clásica representa como un agujero negro (el modelo de horizonte de eventos grandes) no es el agujero negro en sí, sino su influencia, que está determinada por la masa del agujero negro, de ahí la masa de la estrella que lo creó.
Una pregunta más relevante sería “¿cuál es el agujero negro menos masivo posible?”.

Los agujeros negros pierden masa debido a la radiación (radiación de halcón). Esto significa que las horas extras pierden masa gradualmente, sin embargo, cuando llegan a un punto (aproximadamente del tamaño de la tabla) ya no pueden perder masa debido a la radiación. Esto significa que podría haber y eventualmente habrá blackhokes del tamaño de la longitud del tablón.

1 y 1 \ 2 peso del sol que tiene el mismo tamaño

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