Un agujero negro súper masivo, del tamaño de una pelota de baloncesto, aparece de repente en la superficie del Océano Atlántico. ¿Qué pasa en la próxima 1 hora?

Marshall Eubanks, con ojos de águila, detectó un par de errores en esta respuesta, y esto se actualiza para reflejar sus correcciones: inicialmente estaba apagado por un factor de dos en la constante para el radio de Schwarzschild (error de calculadora tonto) y luego calculé la fuerza en Newtons y lo llamó aceleración. Nota para todos los físicos: ¡ siempre revisa tus unidades! Gracias a Marshall por detectar los errores, corregidos ahora.

Bueno, primero trabajemos con la masa de este agujero negro “supermasivo”.

[matemáticas] R = \ frac {2GM} {c ^ 2} = \ frac {2 \ times 6.67 \ times 10 ^ {- 11} M} {(2.98 \ times 10 ^ 8) ^ 2} = 1.48 \ times 10 ^ {- 27} M [/ matemáticas]

El radio de una pelota de baloncesto es de aproximadamente 12 cm, entonces [matemáticas] R = .12 [/ matemáticas]

[matemática] M = \ frac {1.2 \ por 10 ^ {- 1}} {1.4 \ por 10 ^ {- 27}} = 8.5 \ por 10 ^ {25} [/ matemática] kg

El Sol se concentra en [matemáticas] 1.99 \ veces 10 ^ {30} [/ matemáticas] kg, por lo que esta es aproximadamente 1/20000 de la masa del Sol. Los agujeros negros no se forman a partir de colapsos estelares a menos que la masa sea entre 5 y 10 veces mayor que la del Sol, por lo que este agujero negro debe ser primordial. Tiene una temperatura dada por

[matemáticas] \ frac {1.2 \ por 10 ^ {23}} {M} = \ frac {1.2 \ por 10 ^ {23}} {8.5 \ por 10 ^ {25}} = {1.4 \ por 10 ^ {- 3}} ^ \ circ [/ matemáticas] K

Por lo tanto, no hará estallar la Tierra con calor. Sin embargo, su masa es aproximadamente 13 veces la masa de la Tierra, y por supuesto es muy densa. La atracción entre el centro de la Tierra y el BH sería

[matemáticas] \ frac {6.67 \ por 10 ^ {- 11} \ por 8.5 \ por 10 ^ {25} \ por 5.97 \ por 10 ^ {24}} {(6.37 \ por 10 ^ 6) ^ 2} = 8.34 \ veces 10 ^ {27} [/ matemáticas] N. Esto conduce a una aceleración gravitacional para la Tierra de aproximadamente [matemáticas] 1.4 \ veces 10 ^ 2 [/ matemáticas] m / s [matemáticas] ^ 2 [/ matemáticas], o aproximadamente 14 g. La Tierra colapsaría en el disco de acreción alrededor del agujero negro, aumentando el radio del agujero negro en aproximadamente 9 milímetros. Marshall me dice que sus cálculos sugieren que tomaría unos 11 minutos; mía, calculando [matemáticas] t = \ sqrt {\ frac {2r} {a}} = \ sqrt {\ frac {2 \ veces 6.37 \ veces 10 ^ 6} {1.4 \ veces 10 ^ 2}} = 301 [/ matemáticas] segundos, son aproximadamente cinco minutos. Marshall probablemente esté usando una técnica más sofisticada …

  1. un agujero negro del tamaño de una pelota de baloncesto NO es un agujero negro supermasivo. Eso sería provocado por la implosión de una estrella enana roja. ¿El agujero negro que gobierna nuestra galaxia? ESO es un agujero negro súper masivo. Eso es aproximadamente mil veces el diámetro de nuestro sol (imagen invitada aquí) y alrededor de mil millones de veces más denso. Para poner las cosas en perspectiva, si la luz de nuestro sol tarda ocho minutos en alcanzarnos (lo que significa que en la superficie atrapado en Netflix no sabremos que nuestro sol se ha vuelto súper nova durante ocho minutos), tomará unos cinco mil años para que esa misma luz llegue al otro lado de la fuente de energía de nuestra galaxia. Y eso es después de los cincuenta mil años que le tomó a la luz incluso viajar al agujero negro.
  2. Todos sabemos (con suerte) que ni siquiera la LUZ puede escapar de la gravedad de un agujero negro de cualquier tamaño. Esto significa que si apareciera un agujero negro en la superficie del océano (es mucho más probable que aparezca en el núcleo debido a la simetría de las energías) la tierra se consumiría en cuestión de minutos.
  3. En una hora, nuestro sol habrá sido atraído hacia el agujero negro, después de Marte, el cinturón de asteroides y cualquier otra cosa en las inmediaciones de dicho pozo de gravedad.
  4. En dos horas como máximo, nuestro sistema solar habrá sido borrado del mapa galáctico.
  5. Las galaxias se forman alrededor de los agujeros negros, y todo lo que sabemos sobre este fenómeno es que la gravedad del agujero negro proporciona cualquier masa lo suficientemente grande con suficiente energía orbital para no ser atraída hacia el agujero ni escapar de él. Con el tiempo, más y más de estos objetos se juntan, y algunos chocan, creando polvo cósmico, que se forma en nubes de materia prima. Este material forma planetas y estrellas tal como los conocemos, y no se introduce en el pozo porque ya tiene la energía orbital y se ve afectado por la gravedad de los otros objetos.
  6. Con toda probabilidad, todos tendremos suerte de saber incluso qué nos golpeó. Lo primero que sentiríamos es algo así como un peso inconmensurable presionando cada fracción de pulgada, por algunas fracciones de segundo. Entonces no sentiríamos nada en absoluto.

La mayor parte de esta respuesta es mera especulación informada, ya que este evento nunca ha sucedido y se ha registrado, ni actualmente tenemos el equipo para estudiar la formación de galaxias, ni tenemos el equipo para medir el tamaño y la fuerza de la gravedad de un negro agujero. Sin embargo, podemos ver muy claramente el efecto que tiene el pozo de gravedad sobre la luz, lo que significa que la fuerza del pozo debe superar incluso la de mil planetas combinados. Ni siquiera el planeta más grande que conocemos tiene la capacidad de simplemente doblar la luz sin una atmósfera. La luz viaja a casi 190,000 pies por segundo, una velocidad que muy pocas partículas subatómicas han podido alcanzar, y aún menos han podido superar.

Ahora, pensamos que la velocidad de la luz es bastante rápida, ¿verdad? Eso es solo porque no estamos pensando en una escala intergaláctica. Solo conocemos los varios cientos de millones de millas cuadradas de la Tierra. A la velocidad de la luz, podríamos cubrir esa distancia en cuestión de minutos, si no segundos. Sin embargo, en una escala intergaláctica, hay varios millones de años luz entre galaxias al menos. Multiplique 190,000 pies por 60, 60, 24 y 365.25, y tendrá la cantidad de pies que la luz puede viajar en un año. Ahora, imagine que existe la posibilidad de viajar diez veces la velocidad de la luz. Podríamos abarcar un año luz en 30 días, lo que haría 12 años luz viajados en un año calendario. ¡Increíble!

Lamentablemente, la tecnología actual no permite esto, por lo que si viajáramos a otro sistema solar ahora, llevaría cien años o más llegar allí. ¿Quién tiene tiempo para un viaje de cien años, verdad?

Bueno, si es solo del tamaño de una pelota de baloncesto, entonces definitivamente no es “SuperMassive”.

En realidad, se trata de la masa del planeta Urano … quizás 14 veces más pesado que la Tierra misma.

Claramente, la Tierra comenzaría a ser arrastrada hacia ella: las fuerzas involucradas superan con creces el “límite de Roche” para que el planeta se separe. Las personas en todas partes (incluso en el otro lado del planeta) experimentarían fuerzas g muy superiores a la tolerancia, por lo que la mayoría de las personas se desmayarían y morirían en poco tiempo.

Tal vez las personas que vuelan en aviones al otro lado de la Tierra vivirían un poco más, su avión ya no podría volar, por lo que entrarían en caída libre hasta que el avión alcanzara una velocidad a la que se rompería.

Todo terminaría en mucho menos de una hora. La parte más distante de la Tierra se aceleraría a cientos de g, por lo que la tierra desaparecería en cuestión de minutos, no horas.

Necesitamos más información para dar una mejor predicción si se utiliza un horario. Un tamaño físico de agujero negro no tendría sentido ya que solo vemos lo que sucede fuera del radio de Schwartzchild. Un agujero negro súper masivo tendría un radio de Schwartzchild mucho más grande que una pelota de baloncesto, por lo que la Tierra ya podría estar dentro de él. Puede ser mejor describirlo en términos de masas solares (que supongo que son más de 100 masas solares) y su límite de radio de Schwartzchild que aparece sobre el océano y, con suerte, no se extiende más allá del sol. Además, solo aparecer sobre el océano no me dice si se está moviendo en la órbita de la Tierra o si está relativamente inmóvil, lo que supongo que es el caso predeterminado, estaría cayendo lentamente hacia el Sol e importaría hacia dónde apunta el océano Atlántico. Si el agujero negro aparece frente a la tierra a lo largo de su órbita, la tierra (viajando a 18 millas por segundo) chocaría con él en segundos mientras se acerca al sol. Señalar en la otra dirección sería igual de malo, excepto que la Tierra tardaría un poco más en desacelerarse, ya que se está separando antes de que el bulto se arrastre hacia el sol. El sol cae simultáneamente hacia él, por lo que el viaje es más corto. A medida que el sol gana velocidad, orbitaría en una espiral apretada a medida que las capas externas se separan y absorben. La colisión de la materia que gira alrededor del agujero negro liberaría tanta energía que esta envoltura externa brillaría más que el sol y la radiación se extendería en la región de rayos X y rayos gamma. La tierra tendría un pequeño efecto en comparación con el sol y todos los planetas exteriores.

Bueno, un agujero negro del tamaño de una pelota de baloncesto de 24 cm de diámetro tiene aproximadamente 13.56 masas de tierra. Un poco del lado de la luz para llamar a eso “supermasivo”.

Pero de todos modos…

Todos mueren (TM).

Para empezar, un agujero negro del tamaño de una pelota de baloncesto nunca será supermasivo. El radio del horizonte de eventos de un agujero negro es directamente proporcional a su masa. Además, la temperatura de un agujero negro es inversamente proporcional al cuadrado del radio. Cuanto más pequeños son, más calientes son y uno del tamaño de una pelota de baloncesto será extremadamente caliente y brillante. En su libro, Una breve historia del tiempo, Stephen Hawking propuso que podría haber agujeros negros primordiales que deambulan por la galaxia y que deberían ser del tamaño de una montaña pero brillar tan brillante como una estrella. Por lo tanto, el tamaño del baloncesto será aún más caliente, probablemente lo suficientemente caliente como para vaporizar la Tierra. No es lo que pensabas, ¿eh?

Toda la vida en la Tierra finaliza, aproximadamente 5 minutos. El sistema solar se desequilibra repentinamente, ya que dejó caer un agujero negro de 13.7 masas de tierra (aproximadamente la masa de Urano) en la superficie del océano Atlántico, donde lo hará. túnel a través de la Tierra, a medida que la Tierra se eleva sobre ella. Mucha radiación gamma, cosas que se arrojan al espacio, la Tierra se fusionó en gran medida con ese agujero negro.

Sinceramente, no creo que debas esperar tanto tiempo … De hecho, todo terminará en unos minutos. Y al acortar una larga historia, todo en el planeta entrará en él.

Un agujero negro con un horizonte de eventos de 30 cm de ancho tendrá una masa aproximadamente 33 veces la masa de la Tierra. No estoy seguro de si todo el Eart se consumirá en una hora, pero no llevaría mucho más tiempo.

MH 330 se encuentra y posteriormente se pierde para siempre, junto con todo el océano y el planeta.

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