Наукове

Чорні діри в осциляційній Всесвіту

На сьогоднішній день у фізиці є кілька феноменів, які ніяк не піддаються поясненню. Наприклад, темна матерія. Це не наших днів термін.

Вперше його ввів в ужиток Анрі Пуанкаре ще в 1906-му році. Ми бачимо її гравітаційне прояв. Без неї ніяк не виходить узгодити моделі розвитку Всесвіту.

Була спроба пояснити невидиму масу чорними дірами. Але звідки їх стільки взялося? У Всесвіті просто немає такої кількості баріонної речовини (те, з чого ми складаємося, планети, зірки, газопилові хмари..

.). До того ж, на ранніх етапах розвитку Всесвіту чорних дір у такій кількості просто не могло існувати – вони плід еволюції важких зірок.

І фізики стали шукати інші пояснення величезної невидимої маси. Минуло більше ста років. В дію входять все більш досконалі інструменти.

Але результат нульовий.Скупчення галактик “Куля”, яка є результатом зіткнення двох галактик. Ми бачимо як стикалися хмари газу вихідних галактик (рожевий колір).

Оцінка мас мікро линзированию (блакитний колір) говорить про те, що основна маса цих галактик зосереджена не там, де видно газ, а існує у вигляді двох “згустків темної речовини”, які “пролетіли” при зіткненні крізь один одного.Скупчення галактик “Куля”, яка є результатом зіткнення двох галактик. Ми бачимо як стикалися хмари газу вихідних галактик (рожевий колір).

Оцінка мас мікро линзированию (блакитний колір) говорить про те, що основна маса цих галактик зосереджена не там, де видно газ, а існує у вигляді двох “згустків темної речовини”, які “пролетіли” при зіткненні крізь один одного.Кілька років тому заробив детектор гравітаційних хвиль LIGO. Його чутливості вистачає не тільки для фіксації подій злиття чорних дір, але і об’єктів меншої маси – нейтронних зірок.

Ми досить добре уявляємо скільки навколо нас зірок і як вони розвиваються. Тому заздалегідь були зроблені розрахунки про кількість подій злиттів нейтронних зірок, які може зареєструвати цей інструмент. Але інструмент реєструє майже в тисячу більше таких подій! Т.

е. нейтронних зірок повинно бути в тисячу разів більше, ніж ми припускаємо. Звідки їх стільки?Майже у кожної галактики в центрі є надмасивна чорна діра.

Але з сучасним моделям такі об’єкти не встигли б сформуватися. Більш того, сучасні інструменти дають змогу спостерігати галактики на величезному видаленні. Ми бачимо їх такими, якими вони були багато мільярдів років тому.

І в них теж є надмасивні чорні діри. Як вони встигли сформуватися у таких ранніх галактиках?Надмасивні чорні діри в центрах галактик (модель)Надмасивні чорні діри в центрах галактик (модель)Нещодавно з’явилася робота, що дає відповіді на ці питання. Робота спірна і багато фізики ставляться до неї скептично.

Але вона пояснює три феномена, описані вище. У неї два автора – Сергій Тюльбашев і Микола Горькавый. Робота називається “Чорні діри в осциляційній Всесвіту”.

Потрібно почати з того, що фізики досі не можуть точно сказати, що буде з нашої Всесвіту далі. Зараз домінує гіпотеза про нескінченну прискореному розширення. Але це не встановлений факт.

Наприклад, один з можливих варіантів – Всесвіт в якийсь момент припинить своє розширення й почнеться її стиснення, зворотне Великому вибуху. Після стиснення до якогось мінімуму знову почнеться те, що ми називаємо Великим вибухом. Це і є модель осциляційній Всесвіту або циклічна модель.

Циклічна модель ВселеннойЦиклическая модель ВселеннойПо розрахунками авторів роботи Всесвіт не може стиснутися мікроскопічний об’єкт – її мінімальний обсяг буде близько тисячі кубічних світлових років. У цей момент енергія вільних фотонів і їх щільність буде настільки великий, що будь-який об’єкт, що складається з баріонної речовини, буде “испарен” і перетворено в фотони. Весь газ і зірки будуть знищені” – перетворяться у випромінювання.

Це буде та сама гаряча Всесвіт, до якої за сучасним уявленням почався Великий вибух. Але є об’єкти, які не можна знищити в такому “плазмовому горнилі” – чорні діри. Їх неможливо знищити ніяким випромінюванням.

Стиснення зміниться розширенням (Великим вибухом) і…

і у Всесвіті вже буде величезна кількість чорних дір. І зоряних мас і надмасивних. Є й інші об’єкти, які в змозі пережити це “пекло” – важкі нейтронні зірки.

І їх у “новій” Всесвіту буде спочатку дуже багато.Це пояснює чому навколо нас стільки нейтронних зірок і як так швидко утворилися понад масивні чорні діри в центрах галактик – вони просто дісталися нашої Всесвіту від минулого циклу розширення/стиску.А що щодо невловимою темної матерії? Це і є ці самі реліктові чорні діри і нейтронні зірки.

Навколо них буде формуватися структура Всесвіту, тобто газ буде стягуватися до них, утворюючи филаменты, які ми зараз спостерігаємо.

Филаменты – найбільші спостерігаються у Всесвіті структурыФиламенты – найбільші спостерігаються у Всесвіті структурыСамые великі чорні діри будуть формувати навколо себе нові галактики і величезні кульові зоряні скупчення. Простір буде заповнений ними і залишками реліктових нейтронних зірок (частково вони будуть все ж испарены при стисненні Всесвіту).Гарна теорія.

Є один нюанс, який дуже не подобається фізикам – ми спостерігаємо прискорене розширення Всесвіту і про її подальшому стисненні говорити проблематично. Але і цей феномен може бути цілком розумно пояснений (див. Некласична фізика сферичної симетрії в просторі Мінковського).

Related posts

Leave a Comment