Comments 49
— Начнём с начала. Когда Вселенная была возрастом в одну пикосекунду после Большого взрыва…
Я так понимаю, одиночная пылинка (или камень) — только гравитационные волны.
Для ЭМИ нужно, чтобы падающие пылинки/камни сталкивались друг-с-другом. Столкновения срывают электроны с орбит атомов, и эти заряженные частицы, ускоряясь, будут излучать.
Вопрос с отдельной заряженной частицей остаётся открытым. По идее, падение под силой гравитации — это не ускорение; так же, как и нахождение на орбите.
Я так понимаю, одиночная пылинка (или камень) — только гравитационные волны.
Нет. Для излучения грав. волн нужно не просто ускоренное, а неравномерно ускоренное движение. Если ЧД звёздной массы не вращается или почти не вращается, неравномерному ускорению взяться особо не откуда.
Ого, прямой ответ на вопрос, наглядные и интересные иллюстрации по теме. Нетипично для статей от Итана)
Занятный факт что масса необходимая для возникновения ЧД размером с наблюдаемую вселенную примерно соответствует массе наблюдаемой вселенной.
1) толкнуть с такой силой вниз, что бы преодолеть потенциальный барьер высотой
U2 = M^2/mu/r^2,
где M — момент импульса атома относительно центра масс, mu — его приведенная масса (само собой — отличается от собственно массы на <10^-57), r — наши 74 км;
2) путем излучения фотонов, гравитонов, пар нейтрино-антинейтрино уменшить момент импульса M для упрощения реализации пункта 1.
Для реализации пункта 1 требуется придать коллапсирующей массе энергию, то есть импульс. Обычный взрыв сверхновой производит это путем закона сохранения импульса — часть материи вылетает против силы гравитации, остальная (при противоположном импульсе по радиальной оси) — падает на центр.
P.S.
Нам нужно сжать 25 масс Солнца в сферу радиусом около 73.75 км.
25 масс солнца — это совсем не сверхмассивная ЧД. Поднимите массу чд порядка на 2-3, и диаметр будет таким, что никаких особенных действий для того чтобы «впихнуть» материю в радиус Шварцшильда не понадобится — необходимая плотность будет на уровне плотности воды.
подходящие условия для формирования ЧД (без появления сверхновой)
Какие условия могут дать схлопнуться в ЧД? Вместо вылета вещества оболочек и потока фотонов вылетит 2 джета гравитонов («вверх» — вдоль оси вектора углового момента звезды полетят гравитоны со спином «вперед», а «вниз» — со спином «назад» — если такие возможны)? Есть ещё поток нейтрино (на стадии, когда при плотном сжатии звезды начинатся активный s-процесс и он создает бета-радиоактивные изотопы).
P.S. Вспомнил, что хотел в постскриптуме написать раньше. Если бы были силы дальнождействия в масштабах размера массивной звезды, то закон сохранения импульса мог бы выполняться в более мягкой форме — поток вещества. падающего на центр масс, должен по распределению импульса иметь сферическую симметрию (то есть суммарный импульс звезды сохраняется — равен 0 относительно ЦМ). Собственно эту симметрию задает гравитация.
Как я понимаю, мы пробуем описать голубой сверхгигант массой 25 масс Солнца. Как минимум возьму оценку, что штука, к оторая станет ЧД массой 25 масс Солнца, не может иметь перед коллапсом радиус больше 60 радиусов Солнца.
Максимальное время можно сильно условно оценить как движение по траектории «падения на центр» по законам Кеплера с параметрами:
1) большая полуось — 60 радиусов Солнца;
2) масса центрального тела — масса той части, которая должна уйти в коллапс;
3) расстояние «достижения центра» — "около 73.75 км".
Пока найдено два кандидата пропавших красных гигантов, как раз похожих масс 15-30 M_sol при ожидании ~штука в год.
en.wikipedia.org/wiki/Failed_supernova
В принципе, нет — сверхмассивные ЧД могут быть практически любой массы. Снизу тоже ограничения нет принципиального, только ЧД малой массы (меньше солнечной) не очень понятно, как могут образоваться.
Подставляем в формулу (см. англ. Вики, в граммах там):
4.8e-27*(2.285*10^-8*2*10^33)^3 = 4.58*10^50 (секунд)
Значит, уменьшив массу на 15 порядков (до 45.7*10^6 тонн) мы получим ЧД с локальным временем уменьшения массы в e раз 5.30 суток.
Отсюда как бы вывод — ЧД такой массы никак не могли дожить из той эпохи, когда температура Вселенной стала ниже 990 тысяч — 1 миллиона градусов до конца эпохи рекомбинации.
Создаем ЧД на 10-25 миллионов тонн — видим не очень быстрый (от 80 минут до 20.8 часов) взрыв на 215-537.5 Пт тротилла.
Но, на всякий случай. Любоя компактая ЧД — это сверхплотная штука (вроде как конденсат Бозе-Эйнштейна, только с фермионами). У тут уровень «компактности» — меньше радиуса протона. Сжимать просто нечем, так как давление (пропроционально плотности энергии) выходит собственно куда больше «1 Пт тротилла на кубический фемтометр».
Уточню, что у меня по значению формулы (поверил величине с Вики) выходит, что 2.7 К соответсвует 2.285*10^-8 масс Солнца.Считал руками, мог где-то потерять порядок. Спасибо.
Создаем ЧД на 10-25 миллионов тонн — видим не очень быстрый (от 80 минут до 20.8 часов) взрыв на 215-537.5 Пт тротилла.Получается светимость лишь на пару порядков ниже солнечной. Да, пожалуй, стоит это делать подальше от Земли, или вообще экранироваться чем-нибудь.
Сжимать просто нечем, так как давление (пропроционально плотности энергии) выходит собственно куда больше «1 Пт тротилла на кубический фемтометр».Можно сильно разогнать несколько объектов и аккуратно их столкнуть. Но, конечно, подобные энергии нам пока что недоступны. Для создания планковской черной дыры нам нужен ускоритель на 15 порядков мощнее БАК.
То есть скажем строим запланированные ускорители — линнейные для электронов с энергией не менее 108 ГэВ в каждом пучке.
Для достижения энергии 1.22*10^19 ГэВ на планковскую длину радиуса нужно столкнуть N * 113 миллионов миллиардов пучков в сфере радиусом N * длину Планка.
Следующая задача — для релятивистской электродинамики оценить силу отталкивания такой кучи слетевшихся электронов с электроном № миллион миллардов +1, подлетевшим на границу нашей сферы Шварцшильда.
В результате — понять, что нужно было брать не БАКи (ускорители одинакового заряда, я на самом деле электроны предлагаю), а ускорители разных частиц по знаку (собственно электроны + позитроны предлагаются в той схеме).
Скажем сталкивать протоны + антипротоны, которые будут образовывать с высокой вероятностью море нейтральных мезонов и прочие частицы с итоговым зарядом 0.
Чем больше в галактиках невидимых чёрных дыр, тем меньше требуется тёмной материи для объяснения высокой скорости вращения галактик и их скоплений — кластеров. А в кластерах, в межгалактическом пространстве, ещё полно молекулярного(?) водорода, что тоже помогает с объяснением их вращения. Некоторые физики-теоретики полагают, что можно обойтись и без ТМ.
Но, по-моему, всё равно нужно добавлять к гравитации невидимых ЧД и газовых облаков вместо гравитации гипотетической тёмной материи реальную антигравитацию пространства (его расширение со скоростью 73км/с/Мпк). В большей мере антигравитация добавляется между сверхскоплениями галактик (с ускорением раздвигает их), в меньшей — между скоплениями, ещё меньше — между галактиками (стабилизирует их при высокой скорости вращения).
Видимо, внутри галактик, между их звёздами, расширяющаяся среда (эфир, вакуум) имеет уже настолько малую плотность и скорость расширения, что, втекая в звёзды, сообщает их планетам лишь классическое центростремительное ускорение, задающее их кеплеровские орбиты.
Да, гравполе — это всё-таки поток пространства (плотной среды — эфира, вакуума) к поглощающей его материи. Об этом почти прямо говорилось в фильме Дискавери о чёрных дырах с Константином Хабенским в роли ведущего (цикл фильмов "Как устроена Вселенная"). В нём есть такие слова: "Как водопад поглощает воду, так чёрная дыра поглощает пространство". В другом месте сравнивают гравполе ЧД с засасывающим воздух торнадо.
Однако пространство гораздо плотнее самой плотной материи. Иначе бы его гравитационный поток не сообщал одинаковое ускорение свободно падающим с ним телам разной плотности. В частицам материи поглощённые ими кванты пространства выводятся в 5 измерение. О его сущности — в моей первой публикации.
Спросите Итана: сколько чёрных дыр во Вселенной?