chest_i_razym (chest_i_razym) wrote,
chest_i_razym
chest_i_razym

Categories:

Причины "испарения" черных дыр

предыдущее

Что может заставить черную дыру начать разжиматься и испаряться?

Ещё в 19 веке был написан рассказ "Вокруг Луны". Там пушка выстреливала огромным снарядом и почему-то неразмазавшиеся по стенкам люди внутри снаряда успешно слетали вокруг Луны. Интуиции или логики у Жуль Верна не хватило, он не догадался, что весь полет снарядонавты будут проводить в невесомости, но он все же считал, что момент невесомости наступит, когда в точке Лагранжа сила тяготения Земли сравняется с силой притяжения Луны.

Атомы и молекулы устойчивы, самопроизвольно не сжимаются, не проваливаются, и не разжимаются. Но черная дыра состоит не из стабильных атомов, а из очень пережатого вещества: нейтронной жидкости, а ближе к центру из кварк-глюонной жидкости. Всё это может находиться в стабильном состоянии, только под мощнейшим гравитационным полем самой дыры. Если бы гравитация дыры исчезла, то она моментально взорвалась бы. Начался тотальный переход из нейтронной жидкости в нейтроны, а потом и протоны, а кварк-глюонная жидкость перейдет сначала в нейтронную жидкость, а потом уже в нейтроны и т.д.

А теперь представим, что к стабильной черной дыре приблизили её же копию. Под действием взаимного притяжения эти шарики начнут сближаться. Я вот, ранее говорил, что для падения на черную дыру ты сам должен быть черной дырой, я ошибался, это не так. Даже черная дыра не может упасть на черную дыру [Spoiler (click to open)](хотя ученые тут со мной не согласятся ибо уже поймали гравитационные волны от столкновения двух дыр, но я не исключаю некие катастрофические явления при столкновении двух комплексов компактных черных дыр на больших скоростях, это уже отдельный вопрос).

Итак, вот, у нас притягиваются пусть пока два шарика из кварк-глюонной жидкости сверху посыпанной нейтронной жидкостью. Так как они обладают магнитными полями, то развернутся попками к противоположному полюсу соседки. Но по мере приближения поверхностей данных шариков друг к другу произойдет удивительная вещь.

Нейтронная жидкость на поверхности обращенной к соседке начнет вскипать, ибо силу гравитации одного шарика будет уравновешивать в некоторой степени сила притяжения другого шарика. А значит, ничто не будет сдерживать поверхность обеих дыр в области полюсов от взрывного расширения. Нейтронная жидкость развернется в нейтроны, которые сами по себе неустойчивы и практически сразу начнут распадаться на протоны и электроны и еще кое-во-что. А нижние слои кварк-глюонной жидкости, которые находились под испарившейся нейтронной жидкостью перейдут в следующее агрегатное состояние, а именно в нейтронную жидкость. И всё это будет происходить с выделением колоссального количества энергии.

Однако дыры будут пытаться прижаться друг к другу, поэтому эта плазма из новеньких барионов будет выдавливаться огромной силой в перпендикулярно от линии между полюсами дыр, сила толкающая нейтронную плазму будет сравнима с гравитацией этих дыр. На некотором расстоянии эти струи из нейтронной плазмы начнут загибаться в обе стороны и образуется плазменный шар вокруг комплекса из этих двух черных дыр. Отлетев на большие расстояния и получив огромную кинетическую и внутреннюю энергию эти нейтроны уже не упадут обратно на дыру. Они будут дальше распадаться с дальнейшим выделением энергии, кроме того, протоны начнут объединяться в атомы, что добавит еще энергии, но энергии вокруг будет так много, что некоторые протоны и нейтроны умудрятся объединиться в еще более сложные и тяжелые элементы тяжелее железа. Там то и появляются радиоактивные короткоживущие изотопы в том числе и железа.

И тут есть тонкий момент. Не все нейтроны будут уходить в выдавливающуюся струю. Часть из них успеет распасться на заряженные частицы протоны и электроны. Но мы то помним, что черные дыры расположились друг к другу попками, магнитными полюсами, причем мощности магнитного поля там сверхгигантские, а следовательно заряженные частицы попадут в ловушку.

С одной стороны они захотят притянуться к противоположному заряду одного из полюсов черной дыры, но навстречу им будет двигаться сверхплотный поток нейтронов и преодолеть его отдельной частице будет невозможно. Но и улететь эти протоны не смогут. А значит, будет копиться объемный заряд и зависшая на пути нейтронной струи масса. Она будет замедлять процесс и в один прекрасный момент протоны собравшись в большую сплоченную кучу, а скорее в пленку двинутся в сторону поверхности ЧД и таки отдадут ей свой заряд, пусть и сжавшись в более плотных слоях до стадии опять таки нейтронной жидкости. Этот катастрофический процесс, вероятно, сможет перемагнитить полюс черной дыры, причем процессы будут проходить синхронно. Протоны выпадут на отрицательный полюс одной дыры, а электроны на положительный полюс другой дыры. Вероятно, этот процесс, а не эффект Джанибекова, и вызывает переворачивание магнитных полюсов как дыры, так и нарастающих на ней макрообъектов.

Теперь к вопросу о том, почему черные дыры не стабильны в виде единого большого шара, а распадаются на небольшие бусинки, а эти бусинки и обеспечивают взаимное испарение.

Представим массивную черную дыру. Пусть она даже не вращается для чистоты мысленного эксперимента. Пусть она влетает в туманность, и начинает в себя засасывать вещество. Засасываемое вещество обладает собственной скоростью и не может полететь по кратчайшей прямой к центру дыры. Вещество притягивается по спирали, причем очень сильно ускоряясь. Сила тяготения черной дыры настолько мощная, что падающее вещество ускоряется около её поверхности до почти световых скоростей. При самом моменте выпада вещества на дыру, при аккреции, сама дыра получает мощный импульс, который ускоряет её вращение, пусть масса падающего вещества мизерная по сравнению с дырой, но скорости огромные. И постоянная бомбардировка дыры такими частицами приведет её к вращению с огромной скоростью.

Да и изначально дыра должна была вращаться, ибо пусть даже по академическим представлениям для сохранения момента импульса после коллапса звезды в дыру, дыра должна получить такой же момент вращения, а значит, получив мизерный радиус, начнет бешено вращаться. То есть так или иначе, но черные дыры очень быстро крутятся вокруг своей оси.

А теперь опять таки, вспоминаем, что они неустойчивы, и если возникает сила, которая разжимает сжимающую их гравитацию, то на экваторе дыры внешние слои начнут разжиматься. У ЧД начнут расти бока, они очень сильно вытянутся и разожмутся в объеме.

Эти слои получат больший момент вращения благодаря своему вытягиванию и удалению от оси вращения. В один прекрасный момент силы притяжения между веществом этой вытянутой сопли окажутся выше, чем сила притяжения собственно дыры. И эта вот массивная сопля оторвется от дыры матери, но тут же захватится её мощным гравитационным и магнитным полем, однако оторвавшийся кусочек уже успеет сам сжаться до плотностей дыры. И вот бусинка полетела к одному из магнитных полюсов материнской дыры. А когда она к нему подлетит достаточно близко, то начнется вышеописанный процесс разжимания полюсов дыры, который я называю тлением черных дыр или барионным синтезом. Процесс этот не быстрый и дыры так к друг дружке и зацепляются.

Вероятно, получается примерно так:


О том, почему при взрыве сверхновых второго типа происходит ускорение барионного синтеза напишу завтра.

Tags: космос
Subscribe

Recent Posts from This Journal

  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 1 comment