Hawking Stern

Wir sind in einem Thread auf Hawking Sterne gestoßen, das sollen (primordiale) SL sein, die sich in einem Stern "verstecken". Dies wurde "erdacht", um DM zu "erklären".
Ganz abgesehen davon, dass ein primordiales SL in einem Stern nur geringfügig zur Masse beiträgt und keinesfalls die benötigten 5 x soviel Masse mitbringt, ist diese Idee auch mehr als abenteuerlich.

Rainer Raisch schrieb:

FabsOtX schrieb:

Ein Mini-Schwarzes Loch ist meiner Meinung nach IMMER der Kern einer Sonne

 

Das Dumme dabei ist nur, dass es kompletter Unsinn ist. Auch das hatten wir zur Genüge im alten Forum.
Im Zentrum eines Sterns herrscht ein hoher Gravitationsdruck, der durch den Strahlungsdruck stabilisert wird.
Der Druck wirkt natürlich genauso nach innen wie nach außen. Das gesamte Material wird also nach innen gedrückt, wenn es keinen Gegendruck des SL gibt.
Keine Ahnung, ob Hawking besoffen war und alle, die meinen , sowas könnte stabil sein.
arxiv.org/pdf/2312.07647

So, nun hatte ich etwas Zeit, mich damit zu beschäftigen.

Der Vergleich ist ganz einfach. Die Eddington-Leuchtkraft ist (Daumen mal Pi) das (theoretische) Maximum der Strahlung einer Akkretionsscheibe
LEd = nEd·M·Lo/Mo
nEd = 32838,693308 Eddington Faktor

Somit strahlt ein SL mit der Masse M=Mo der Sonne bis zu maximal knapp 33000 mal so stark wie die Sonne. Dies würde die Sonne sprengen.

Ein kleineres SL strahlt jedoch entsprechend den Massenverhältnissen weniger. Wenn das SL weniger strahlt als die Sonne, dann kollabiert die Sonne, weil der Druck dann nicht ausreicht, um den Gravitationsdruck zu stabilisieren.

Der Gleichgewichtszustand wäre also erreicht bei
M = Mo/nEd = 6.53e+34 kg
rs = 97014533 m
rms = 3rs = 291043600 m ISCO und somit Mindestgröße der Akkretionsscheibe.

Hier habe ich zwei weitere Arbeiten gefunden, die sich mit derartigen kleinen SL und deren Akkretionsscheibe beschäftigen, aber noch nicht gelesen.
Solar Evolution Models with a Central Black Hole
Is there a black hole in the center of the Sun?

 

Ich habe es nicht so mit der Mathematik. Ich philosophiere und folge dabei der Logik. Bei diesem Thema geht es mehr um die Mechanik und das Bauchgefühl. Bauchgefühl deshalb, weil ich zur möglichen Größe eines Schwarzen Lochs in der Sonne nichts Genaues sagen kann. Es scheint im Universum jedoch eine Eigenschaft zu geben, dass viele „Objekte“ zu 99 % leer bzw. größer sind als ihr Kern. Diese Liste würde ich in diesem Fall um die sogenannten Hawkingsonnen erweitern. Das Schwarze Loch in einem Stern würde maximal 1 % des Volumens des Sterns ausmachen, der Rest wäre Plasma.

FabsOtX schrieb:

dass viele „Objekte“ zu 99 % leer bzw. größer sind als ihr Kern

Das trifft durchaus auch für die Sonne zu:

50% der Masse befindet sich in einem Radius von 1/3 des Außenradius.Nur langt das lange nicht für ein SL. Bei den Hawking Sternen unterstellt man ja den Einfang eines primordialen SL und nicht die Bildung im Inneren.

Interessant ist die Idee der Stabilisierung durch den Strahlungsdruck der Akkretionsscheibe.

Rainer Raisch schrieb:

Der Vergleich ist ganz einfach. Die Eddington-Leuchtkraft ist (Daumen mal Pi) das (theoretische) Maximum der Strahlung einer Akkretionsscheibe

 

Abgesehen davon, dass ich diese Idee für völlig absurd halte (da wollte wohl jemand mit einer ungewöhnlichen Publikation Aufmerksamkeit erregen), habe ich mit der Argumentation ein Problem.

Klar ist, dass ein Schwarzes Loch im "fast leeren Weltall" eine Akkretionsscheibe ausbildet. In einem total dichten Medium wie in einem Sterneninneren kann ich mir das aber nicht vorstellen. Und selbst wenn, wäre dann in Mitten eines Sterns "neben der Akkretionsscheibe" ein Vakuum?

Ein weiteres Problem habe ich mit dem Thema Gleichgewichtszustand. Wenn dieser Zustand "gang und gebe ist", dann muss sich in eigentlich allen Fällen ein stabiles Gleichgewicht herausbilden - und dies für alle Sterngrößen. Da es über 10 Milliarden Jahre alte Sterne gibt, müsste dieses Gleichgewicht so lange stabil sein. Wir haben ja bisher keinen Fall beobachtet, wo ein Stern durch ein inneres Schwarzes Loch zerrissen wurde.

Clauss schrieb:

da wollte wohl jemand mit einer ungewöhnlichen Publikation Aufmerksamkeit erregen

Dachte ich auch, aber die Originalidee soll von Hawking stammen.
Letztlich wurden SL ja längst als Erklärung der DM ausgeschlossen.
Dennoch kann man sich Gedanken über einzelne Vorkommen machen.

Clauss schrieb:

In einem total dichten Medium wie in einem Sterneninneren kann ich mir das aber nicht vorstellen.

naja, das SL frisst den Stern von innen, bis die Strahlung der Akkretionsscheibe zum Gleichgewicht führt...raffiniert.

Clauss schrieb:

dann muss sich in eigentlich allen Fällen ein stabiles Gleichgewicht herausbilden

Das Gleichgewicht bleibt bestehen, bis der Stern aufgezehrt ist. Sinkt der Gravitationsdruck, dann sinkt auch die Akkretionsrate und somit auch der Strahlungsdruck.

Clauss schrieb:

Wir haben ja bisher keinen Fall beobachtet, wo ein Stern durch ein inneres Schwarzes Loch zerrissen wurde.

Dazu besteht auch keine Ursache. Dies könnte nur passieren, wenn der Strahlungsdruck im Inneren plötzlich ansteigen würde, wofür es kaum einen Grund geben kann.

Clauss schrieb:

Da es über 10 Milliarden Jahre alte Sterne gibt,

Die Strahlung des SL muss gleich oder geringer der Strahlung des Sterns sein. Zusätzlich wird der Stern durch Akkretion aufgezehrt. Andererseits muss ja die Kernfusion des Sterns entsprechend geringer sein, wenn die (ein Teil der) Strahlung von der Akkretionsscheibe stammt.
Die Strahlung der Akkretionsscheibe beträgt allerdings maximal 9% der Masse, während die normale Kernfusion (Wasserstoffbrennen) nur 0,7% beträgt, damit würde der Stern also (bei gleicher Strahlung) fast fünfzehnmal langsamer aufgezehrt.
4mp/mα-1 = 1,006897-1 ≈ 0,7%
2(mp+mH)/mα-1 = 1,00716162 ≈ 0,7%
1-σms·γms = 1-0,910777485 ≈ 9% 1-0,9428 = 5,72 % EDIT Tippfehler in der Rechnung

Rainer Raisch schrieb:

 

Die Strahlung des SL muss gleich oder geringer der Strahlung des Sterns sein. Zusätzlich wird der Stern durch Akkretion aufgezehrt. Andererseits muss ja die Kernfusion des Sterns entsprechend geringer sein, wenn die (ein Teil der) Strahlung von der Akkretionsscheibe stammt.
Die Strahlung der Akkretionsscheibe beträgt allerdings maximal 9% der Masse, während die normale Kernfusion (Wasserstoffbrennen) nur 0,7% beträgt, damit würde der Stern also (bei gleicher Strahlung) fast fünfzehnmal langsamer aufgezehrt.


 

Was mir neben vielem anderen noch seltsam vorkommt:
- Die Verhältnisse im Inneren eines O-Sterns und eines M-Sterns sind ja komplett andere, bezogen auf Dichte, Druck und Temperatur. Dass sich in jedem Falle eine Art Gleichgewicht einstellen soll, wundert mich.
- Zum anderen ändert sich ja das Verhalten eines Sterns im Laufe seines Lebens: Bei einem sonnengroßen Stern erst Hauptreihenstern, dann Roter Riese und schließlich Weißer Zwerg. Hellere Sterne durchlaufen im Rote Riesen Stadium mehrere Schalenbrennzyklen und werden dann zu einem Neutronenstern. Auch hier soll sich bei jeder Veränderung ein wieder stabiles Gleichgewicht einstellen, ohne dass man etwas merkt?
- Und wenn ich schon bei Hawking bin: Wenn es im Weltall viele Kleinst-Schwarze Löcher gäbe, dann müssten diese ja laut ihm durch Hawking-Strahlung verdampfen. Die entsprechende Strahlung findet man jedoch nirgends. Erklärung?   

 

Bescheidener Weise möchte ich noch darauf hinweisen,
dass ich die Idee von MSL im Zentrum von Sternen bereits vor Jahren im alten Forum gepostet hatte.
Leider kann ich die entsprechenden Posts auf UWDL nicht wiederfinden, die Suche dort funktioniert irgendwie nicht...

Ich denke es war sogar Rainer, der sich vehement gegen diese These aussprach.
Eines der Hauptprobleme und Gegenargumente bestand zunächst darin, dass primordiale MSL (PBHs) mit geringsten Massen, prinzipiell nur eine sehr kurze Lebensdauer aufweisen. Je Masse im Schnitt ~ Sekunden bzw. zB. ab 1 Mrd. to ~ 1.3 Mrd. Jahre. Zudem wurde natürlich auch das Fressverhalten als Gegenargument eingeführt.

Da ich damals noch nicht wusste, dass die Idee bereits von Hawking in den 70ern entwickelt wurde und so ein Haufen Rechnerei erforderlich wäre (die ich, selbst wenn ich wollte, kaum hätte bewerkstelligen können) um das Thema voranzubringen, verlief das ganze damals im Sande, leider.

Insofern, auf ein neues....

Grüße

Z.


 

Z.. schrieb:

Ich denke es war sogar Rainer, der sich vehement gegen diese These aussprach.

Das erste Problem ist die Stabilität, und dass die Akkretionsscheibe dazu dienen könnte, hatte ich damals nicht in Erwägung gezogen, und das macht die Rechnungen durchaus interessant.

Dennoch ist das Ganze eine ziemliche Schnapsidee. Allein das "Einfangen" endet in aller Regel in einem Doppelsystem und nicht in einer Einverleibung. Im Falle eines Frontalzusammenstoßes wird der Stern einfach durchquert.

Clauss schrieb:

Was mir neben vielem anderen noch seltsam vorkommt:

Es handelt sich zunächst einmal um eine rein theoretische Idee, sagen wir wie die Frage, ob man dank der Oberflächenspannung über Wasser laufen kann, und es gibt ja durchaus Insekten, die dies beherrschen, aber das sagt ja nichts für einen Elefanten.

Clauss schrieb:

Die entsprechende Strahlung findet man jedoch nirgends.

Sie ist bzw wäre ja schwächer als die Hintergrundstrahlung, ansonsten wären sie ja längst zerstrahlt. Eher würde man eine Akkretion von Gas sehen.

Aber das hat mit einem Hawking Stern sowieso nichts zu tun.

Rainer Raisch schrieb:

Z.. schrieb:

Ich denke es war sogar Rainer, der sich vehement gegen diese These aussprach.

Das erste Problem ist die Stabilität, und dass die Akkretionsscheibe dazu dienen könnte, hatte ich damals nicht in Erwägung gezogen, und das macht die Rechnungen durchaus interessant.

Dennoch ist das Ganze eine ziemliche Schnapsidee. Allein das "Einfals angen" endet in aller Regel in einem Doppelsystem und nicht in einer Einverleibung. Im Falle eines Frontalzusammenstoßes wird der Stern einfach durchquert.

Das damalige "vehement", ist natürlich nicht als Kritik an dir gemeint. Deine damaligen Einwände waren selbstredend nachvollziehbar und auch meist konstruktiv. Allerdings, hast du damals leider nicht alle meinigen Einwände berücksichtigt, wie deine heutige Reaktion erneut zeigt.

Im Sinne von primordialen MSL geht und ging es eben gerade nicht ums "einfangen von bereits existierenden Sternen".

Es ging a priori darum, dass man PBH evtl. auch als Geburtshelfer von Sternen betrachten könnte. Ein wiederholtes Beispiel wäre, das die frühe Akkretion von Gasen etc. im anfänglichen primordialen Szenario ua. von PBH getriggert worden ist und somit die Sternentstehung teils viel früher (beschleunigt) begonnen hat als man zunächst anzunehmen könnte.

Dies Betreff habe ich damals, unter einigem anderen, auf die Forschungsergebnisse des Supercomputers der ETH Zürich hingewiesen, welche sich intensiv mit der Problematik der frühen Sternentstehung beschäftigte. Insofern war der Simulation zu entnehmen, dass Gase recht schnell durch Selbstakkretion, entsprechende G-Zentren bilden können. Ein solches Szenario könnte, wie damals von mir begründet, zusätzlich durch die Anwesenheit von MSL beschleunigt worden sein, wenn deren entsprechende Mini G-Zentren kurz nach UK bereits vorhanden waren. Sprich PBH würden die in Relation recht langwierige Selbstakkretion von Gasen immens besschleunigen.

Eine von primordialen MSL beschleunigte Sternbildungs-Dynamik, könnte somit dazu geführt haben, das PBH immer noch in Kernen von Sonnen existieren.

Ua. sollte die von MSL beschleunigte Entstehung, gemäß meiner damaligen Ansicht, auch als zusätzliche Erklärung berücksichtigt werden, wenn sehr frühe Sterne, deren schnelle und frühe Entstehung sich nicht mit dem Standardmodell erklären liessen, durch spätere Beobachtungsergebnisse bestätigt würden.

Das Gebäude meiner damaligen Idee war als schon etwas komplexer und hatte schon etwas mehr Hintergrund als du damals (und heute) wahrgenommen hattest. (kritiklos)

Grüße
Z.

Rainer Raisch schrieb:

..... Bei den Hawking Sternen unterstellt man ja den Einfang eines primordialen SL und nicht die Bildung im Inneren......

Wie immer bei euren zwei Entscheidungsmöglichkeiten entscheide ich mich für Variante 3:

Die Schwarzen Löcher sind schon da. Die Sonnen bilden sich an dieser Stelle.

Z.. schrieb:

auch als Geburtshelfer von Sternen betrachten könnte

Nun, vlt habe ich das damals missverstanden, so wie Dein Text auch hier missverständlich ist.
Dass PBH als Keime für große SL dienen können, liegt wohl auf der Hand. Dass ein PBH aber ansonsten gravitativ anders agieren würde als eine gleiche Masse mit r > rs, ist eine Fehlvorstellung. Letztlich kommt es bei der Sternbildung immer auf die Masse bzw Dichte an, die in der Umgebung zur Verfügung steht. Die innere Struktur ist dafür ziemlich egal.
Da ein PBH in dieser Situation nur wachsen kann, ist dies keine gute Voraussetzung für einen stabilen Stern.

Rainer Raisch schrieb:

.... Die innere Struktur ist dafür ziemlich egal. ....

Wenn nach Einstein Gravitation eine geometrische Eigenschaft ist, dann kann die innere Struktur nicht egal sein. Mathematisch gesehen mag das so sein, aber nicht praktisch.

FabsOtX schrieb:

Wenn nach Einstein Gravitation eine geometrische Eigenschaft ist, dann kann die innere Struktur nicht egal sein. Mathematisch gesehen mag das so sein, aber nicht praktisch.

Unsinn

²|gtt| = σ = ²(1-rs/r)
rs = 2M·G/c²

Die Anordnung der Masseteilchen innerhalb von r ist vollkommen egal, solange diese sphärisch symmetrisch ist.

FabsOtX schrieb:

Mathematisch gesehen mag das so sein, aber nicht praktisch.

Soso, die Mathematik ist also praktisch falsch?

Erwartest Du eigentlich, dass Dich noch irgend jemand ernst nimmt?

Z.. schrieb:

.... Es ging a priori darum, dass man PBH evtl. auch als Geburtshelfer von Sternen betrachten könnte. Ein wiederholtes Beispiel wäre, das die frühe Akkretion von Gasen etc. im anfänglichen primordialen Szenario ua. von PBH getriggert worden ist und somit die Sternentstehung teils viel früher (beschleunigt) begonnen hat als man zunächst anzunehmen könnte. ......

Wie H. Lesch gerne immer mal sagt:
"Wir machen Inventur, und wir sind gut darin!"

Was ich dazu sage, ist: "Aber unser Lager sieht aus wie bei Hempels unterm Sofa!"

Meine Ansicht stimmt hier mit Z überein, außer dass ich nicht "evtl." oder "könnte" benutze.

Rainer Raisch schrieb:

FabsOtX schrieb:

Mathematisch gesehen mag das so sein, aber nicht praktisch.

Soso, die Mathematik ist also praktisch falsch?

Nicht falsch, nur nicht aussagekräftig genug. In der Mathematik kannst du jedes Objekt als Punktmasse annehmen. In der Realität darfst du das Volumen jedoch nicht ignorieren.

Rainer Raisch schrieb:

Z.. schrieb:

auch als Geburtshelfer von Sternen betrachten könnte

Nun, vlt habe ich das damals missverstanden, so wie Dein Text auch hier missverständlich ist.
Dass PBH als Keime für große SL dienen können, liegt wohl auf der Hand. Dass ein PBH aber ansonsten gravitativ anders agieren würde als eine gleiche Masse mit r > rs, ist eine Fehlvorstellung. Letztlich kommt es bei der Sternbildung immer auf die Masse bzw Dichte an, die in der Umgebung zur Verfügung steht. Die innere Struktur ist dafür ziemlich egal.
Da ein PBH in dieser Situation nur wachsen kann, ist dies keine gute Voraussetzung für einen stabilen Stern.

Aaaaaaaargh,

Soetwas (Bold) habe ich nirgends geschrieben oder auch nur im entfernsteten behauptet!
Den Rest kannst dir zudem in die ...Haare schmieren.
Als wären mir solch triviale Bedingungen nicht bekannt.
Mir Worte in den Mund zu legen ist schon heftig. << ich unterstelle dir hier Absicht.
.
Dein Verhalten scheint ausschliesslich auf persönliche Abneigungen mir gegenüber zu fundieren,
So Dumm kann niemand sein nicht zu verstehen was oben gemeint ist.

Was das jetzt bedeutet kannst du dir sicher Vorstellen.

Z.
 

Die Anordnung der Masseteilchen innerhalb von r ist vollkommen egal, solange diese sphärisch symmetrisch ist.

So ein Schwachsinn wiedermal.
Den bereits jeder 4klässer widerlegen kann.

Echt ätzend, diese offensichtlich selbstgerechte Verdrehung von Fakten, wie es einem gerade in die jeweilige Argumentation passt..

Halt dich an die Mainstreamphysik!

Kopfschüttelnd.

Z.

Rainer Raisch schrieb:

.... Erwartest Du eigentlich, dass Dich noch irgend jemand ernst nimmt?

So lange wir zusammen noch keine Stresssituationen überstanden haben oder zumindest ein Wochenende durchgemacht haben, eigentlich nicht. Warum?