Planètes de la vie en orbite autour des trous noirs. Peut-il / existe-t-il vraiment?

Donc, j'ai regardé Interstellar et si vous l'avez regardé aussi, vous savez qu'il y a une planète en orbite autour d'un trou noir, ils l'appellent Miller's Planet. Selon le film, chaque heure sur Miller's Planet équivaut à 7 ans sur Terre en raison de l'attraction gravitationnelle du trou noir.

Question: En supposant qu'il existe d'autres formes de vie dans l'univers, est-il vraiment possible qu'il soit près d'un trou noir? Est-il possible qu'ils aient vu le jour des milliers (voire des millions) d'années avant nous, mais ne soient pas aussi avancés que nous parce que le temps sur notre planète est beaucoup plus rapide que le leur? est beaucoup plus pour nous? S'ils ont une mission due demain, nous avons, disons, 100 ans de plus pour le faire (supposons quoi d'autre nous pouvons faire pendant ces 100 ans). Ou ils sont en fait plus avancés que nous, mais de la Terre, ils vivent en quelque sorte dans le passé?

Eh bien, tout d'abord. Il est peu probable qu'une planète tourne autour d'un trou noir et dans une dilatation temporelle importante, car les effets de marée déchireraient probablement tout ce qui se rapproche. Certes, une planète en orbite autour d'un trou noir de masse stellaire devrait être assez éloignée pour ne pas être déchirée, donc toute dilatation temporelle serait assez petite.

Autour d'un trou noir super-massif, les effets de marée sont plus petits et une orbite proche avec une certaine mesure de dilatation temporelle est possible. (voir le lien ci-dessous pour plus de détails),

/physics/110044/time-dilation-factor-for-the-circular-orbit-at-3-2-schwarzschild-radius

Mais sur une orbite planétaire stable, vous atteignez probablement un maximum à environ 20% de dilatation temporelle et uniquement autour d'un trou noir super massif, où il n'y en a qu'une par galaxie. L'idée d'un jour à 100 ans n'est pas pratique, c'est de 80 jours à 100 jours si vous parlez d'une orbite planétaire stable.

et, je ne suis pas sûr que vous voudriez être aussi près du trou noir au centre de la galaxie, non pas parce que l'orbite n'est pas stable, mais parce que les étoiles sont aussi sur cette orbite. Ce n'est peut-être pas un endroit sûr.

Donc, en réalité, vous voudriez un trou noir de masse stellaire et une orbite éloignée, où la dilatation temporelle serait assez petite, et dans ce scénario, oui, la vie est possible à cause de l'énergie des marées, donc une planète pourrait avoir une surface liquide de l'eau et une atmosphère, même si le trou noir dégageait très peu de lumière et de chaleur.

Une telle planète dans une orbite d'énergie marémotrice serait probablement verrouillée par les marées, ce qui protégerait le côté éloigné des rayons gamma que le trou noir crache quand il mange, donc ce serait en théorie un bon endroit pour la vie. Pas de source lumineuse importante, à moins qu'il ne s'agisse d'un système binaire, donc les plantes auraient plus de mal, mais il y aurait de la chaleur.

Il y a un autre problème. La création de trous noirs a tendance à tout faire exploser dans une énorme explosion. Il n'est pas clair qu'une planète survivrait à la naissance d'un trou noir, vous pourriez donc avoir besoin d'une planète capturée.

Enfin, la vie intelligente. . . nous ne savons vraiment pas assez à quel point la vie intelligente est commune sur d'autres planètes. La vie est peut-être assez suffisante, mais la vie intelligente est beaucoup moins claire et il y a d'autres facteurs que le temps.

Aujourd'hui, nous n'en savons tout simplement pas assez pour prédire s'il y a ou non une vie intelligente. Il y a probablement de la vie ailleurs dans l'univers, même si ce n'est pas certain à 100%, mais en ce qui concerne la vie intelligente, il y a beaucoup trop d'inconnues dans cette équation. Je pense qu'un trou noir pourrait ne pas être optimal pour la vie intelligente de la formation en raison du manque de lumière, donc beaucoup moins de photosynthèse, donc, de la formation d'oxygène plus lente (si elle suit le même schéma que la terre) et de la similitude à laquelle une planète survivrait la création du trou noir.

"Miller's Planet" d'Interstellar est une poubelle totale ...

Tout d'abord, les trous noirs ne commencent pas comme des trous noirs. Des trous noirs se forment à la fin du cycle de vie d'une très grande étoile (au moins 25 masses solaires mais plus fréquemment au-dessus de 35 ou 40 SM) lorsqu'elle passe en supernova ou hypernova. Toutes les planètes en orbite autour de cette étoile vont être effacées avant que le trou noir ne devienne un trou noir. Nous devons nous rappeler que les trous noirs ne sont pas des étoiles qui se trouvent être si la lumière dense ne peut pas échapper à leur gravité. Les trous noirs sont les RESTES des étoiles. Et, le processus de devenir un trou noir efface les planètes.

De plus, cette planète dans le film en orbite autour d'un trou noir avait de l'eau liquide. Il n'y a pas de zone de bouchons d'or autour d'un trou noir comme vous l'avez autour d'une étoile où l'eau n'est pas gelée ni bouillie. Cela signifie qu'il doit être juste à la bonne distance d'une source de chaleur. Le trou noir ne va pas lui donner cette chaleur ou cette lumière.

Enfin, pour que cette "planète" ait une dilatation du temps gravitationnelle équivalente à 7 ans par heure terrestre, elle devra être si proche du trou noir que les vagues hautes de mille seront la dernière chose dont vous vous inquiéterez. Si vous n'êtes pas frit par le rayonnement en quelques secondes si vous êtes si proche. En fait, la planète sera déchirée, pulvérisée, irradiée et deviendra fondamentalement une partie du disque d'accrétion (brillant) décrit dans le film. Ce disque, BTW, peut être traversé par des années-lumière dans des trous noirs massifs.

Mais bon, c'est un film et c'est censé être du divertissement et non de la science. Je peux donc pardonner tout ça. Ce que je ne pouvais pas pardonner, c'était la stupidité flagrante de l'intrigue, comme l'équipage connaissant la dilatation du temps mais ne sachant pas que Miller aurait juste atterri même s'ils avaient reçu son signal pendant de nombreuses années. Ils ont atterri, ont eu leur rencontre déchirante avec la vague et ALORS se rendent compte qu'en ce qui concerne Miller, il venait juste d'atterrir et vient de mourir!? !! Bugs Bunny Science peut néanmoins être divertissant. Mais, les intrigues stupides et illogiques rendent un film difficile à suivre.

Selon Opatrný et al. (2016) «La vie sous un soleil noir », il pourrait être possible d'avoir des températures chaudes autour d'un trou noir supermassif isolé grâce au rayonnement de fond cosmique décalé vers le bleu. Leurs calculs conduisent à une température d'équilibre estimée à 890 ° C pour la planète Miller (sans le rayonnement supplémentaire provenant du disque d'accrétion), ce qui n'augure rien de bon pour l'environnement aquatique montré dans le film. Une planète en orbite plus loin pourrait être capable de supporter de l'eau liquide. Dans le passé, la planète devait être située plus loin du trou noir en raison de la température plus élevée du rayonnement de fond dans le premier univers.

Que de tels systèmes existent réellement est une autre question. Les habitants d'une telle planète devraient espérer que rien ne se rapprocherait trop du trou noir, car l'accrétion rendrait l'environnement plutôt hostile.