Константин Синицын
1. Введение
Результатыпоследних экспериментов (СОВЕ/DIRBE, MACHO’S, BOOMERANG, MAXIMA) приоткрываютзавесу тайны над «черными дырами» и «темной материей», до сих пор являющимисяэкзотическими астрофизическими объектами. Это считается большим шагом вперед,подтверждающим предсказания существующей космологической модели наблюдаемойВселенной.
Считается,что изучение «черных дыр» может помочь уточнить результаты, предсказанные вобщей теории относительности и теории гравитации А. Эйнштейна [1, (715)]. Пониманиеприроды «темной материи», как надеются ученые, поможет лучше понять процессыформирования галактических кластеров и позволит окончательно решить вопрос орасширении Вселенной.
Современныеданные по гамма-излучению дают минимальную массу для первичных «черных дыр»ранней Вселенной:
5·1011
припике спектрального возмущения, соответствующего массе горизонта примерно равнойполовине массы Солнца (C.R.Evans and J.S.Coleman, Phys Rev Lett. 72, 1782,1994; J.Yokoyama, Phys. Rev. D.58, 107502, 1998; J.C.Niemeyer, 1998). А наблюдение аккреции вещества вблизисверхмассивных «черных дыр», сформированных в галактиках с нестационарнымиядрами, устанавливает верхний предел до нескольких миллиардов солнечных масс.
Гравитационныйрадиус вычисляется по формуле Шварцшильда [1, (234)]:
Rgrav = 2GM / c2 (1.2)
идля сверхмассивных «черных дыр» равен нескольким астрономическим единицам.
Суммарнаямасса всех астрофизических объектов (обычные звезды, пульсары, «черные дыры»)по последним данным оценивается в диапазоне от 5% до 10% общей массынаблюдаемой Вселенной (R.Sanders et al, 2000; D.Savage et al, 2000, [9]).
Оставшаясядоля массы Вселенной приходится на «темную материю».
Втоже время анализ данных экспериментов [6…8, 12], выводов работ других авторов[3…5, 9…11] и присутствие в (1.2) эффективного потенциала массы, позволяетсделать предположение о возможности применения концепции двоичной моделираспределения плотности вещества [2] для поиска дополнительного инструмента визучении «черных дыр» и «темной материи».
Воснове предлагаемого подхода лежит решение задачи о нахождении параметров«черных дыр» путем вычисления длин волн электромагнитного излучения вещества,попадающего в область их действия. Поскольку [2] является универсальнымраспределением плотности, механизм вычисления для первичных и сверхмассивных«черных дыр» является единым. Применение [2] в подходе к природе «темнойматерии» позволяет представить ее как результат диффузии вещества из болееплотных квазизамкнутых одиночных Вселенных Фридмана и возможно объясняетприроду гамма-всплесков.
Вконечном итоге, новый подход определяет диапазон электромагнитного излучения,несущего информацию о наблюдаемой Вселенной, выявляет «эффект темного тоннеля»,при котором ускоряемая масса вещества не излучает и объясняет дефицитгравитации в галактических кластерах (R.Mushotzky and S.Snowden, 1998). В тожевремя, по сравнению с современными данными возможно потребуется корректировкапараметров массы и протяженности сверхмассивных «черных дыр» в меньшую сторону.
Сточки зрения эксперимента появляется возможность моделирования и изученияповедения «черных дыр» с помощью однозначно определенных параметровэлектромагнитного спектра и простого алгоритма, а также объяснения максимальнойинтенсивности микроволнового фонового космического излучения в DIRBE [12] надлине волны примерно 140 микрон.
2. Некоторые расчеты параметров «черныхдыр» в двоичной модели распределения плотности вещества
2.1.Предел статичности «черных дыр» в двоичной модели распределения плотностивещества
2.2.Горизонт «черных дыр» в двоичной модели распределения плотности вещества
3.Природа «темной материи» в двоичной модели распределения плотности вещества
4.Выводы
5.Подтверждения
6.Приложения
6.1.Фазовые переходы вещества в двоичной модели распределения плотности вещества
6.2.«Эффект темного туннеля» при некоторых фазовых переходах в двоичной моделираспределения плотности вещества
Список литературы
«Физикакосмоса» (маленькая энциклопедия, библиотечная серия, издание второе, переработанноеи дополненное) под редакцией СюняеваА.Р., 1986г.
СиницынК.Н. Двоичная модель распределения плотности вещества и природа гравитации.
Serg Droz, Daniel J. Knapp, Eric Poisson, Benjamin J. Owen, 1999.
Renata Kallosh, 1999.
Emil Martinec and Vatche Sahakian, 1999.
Anne M.Green, Andrew R. Liddle, 1999.
J.C. Niemeyer, K. Jedamzik, 1999.
J.C. Niemeyer, K. Jedamzik, 1999.
Michael S. Turner, 1999.
Allesandro Melchiorri, Michail Vasil’evich Sazhin, Vladimir V.Shulga, Nicola Vittorio, 1999.
Alexander Kusenko, 1999.
M.G. Hauser, T. Kelsall, D. Leisawitz and J.Weiland, 1998, COBEDiffuse Infrared Background Experiment (DIRBE) Explanatory Supplement, Version2.3.
Параметры «черных дыр» и природа «темной материи» в двоичной модели распределения плотности вещества
Константин Синицын
1. Введение
Результатыпоследних экспериментов (СОВЕ/DIRBE, MACHO’S, BOOMERANG, MAXIMA) приоткрываютзавесу тайны над «черными дырами» и «темной материей», до сих пор являющимисяэкзотическими астрофизическими объектами. Это считается большим шагом вперед,подтверждающим предсказания существующей космологической модели наблюдаемойВселенной.
Считается,что изучение «черных дыр» может помочь уточнить результаты, предсказанные вобщей теории относительности и теории гравитации А. Эйнштейна [1, (715)]. Пониманиеприроды «темной материи», как надеются ученые, поможет лучше понять процессыформирования галактических кластеров и позволит окончательно решить вопрос орасширении Вселенной.
Современныеданные по гамма-излучению дают минимальную массу для первичных «черных дыр»ранней Вселенной:
5·1011
припике спектрального возмущения, соответствующего массе горизонта примерно равнойполовине массы Солнца (C.R.Evans and J.S.Coleman, Phys Rev Lett. 72, 1782,1994; J.Yokoyama, Phys. Rev. D.58, 107502, 1998; J.C.Niemeyer, 1998). А наблюдение аккреции вещества вблизисверхмассивных «черных дыр», сформированных в галактиках с нестационарнымиядрами, устанавливает верхний предел до нескольких миллиардов солнечных масс.
Гравитационныйрадиус вычисляется по формуле Шварцшильда [1, (234)]:
Rgrav = 2GM / c2 (1.2)
идля сверхмассивных «черных дыр» равен нескольким астрономическим единицам.
Суммарнаямасса всех астрофизических объектов (обычные звезды, пульсары, «черные дыры»)по последним данным оценивается в диапазоне от 5% до 10% общей массынаблюдаемой Вселенной (R.Sanders et al, 2000; D.Savage et al, 2000, [9]).
Оставшаясядоля массы Вселенной приходится на «темную материю».
Втоже время анализ данных экспериментов [6…8, 12], выводов работ других авторов[3…5, 9…11] и присутствие в (1.2) эффективного потенциала массы, позволяетсделать предположение о возможности применения концепции двоичной моделираспределения плотности вещества [2] для поиска дополнительного инструмента визучении «черных дыр» и «темной материи».
Воснове предлагаемого подхода лежит решение задачи о нахождении параметров«черных дыр» путем вычисления длин волн электромагнитного излучения вещества,попадающего в область их действия. Поскольку [2] является универсальнымраспределением плотности, механизм вычисления для первичных и сверхмассивных«черных дыр» является единым. Применение [2] в подходе к природе «темнойматерии» позволяет представить ее как результат диффузии вещества из болееплотных квазизамкнутых одиночных Вселенных Фридмана и возможно объясняетприроду гамма-всплесков.
Вконечном итоге, новый подход определяет диапазон электромагнитного излучения,несущего информацию о наблюдаемой Вселенной, выявляет «эффект темного тоннеля»,при котором ускоряемая масса вещества не излучает и объясняет дефицитгравитации в галактических кластерах (R.Mushotzky and S.Snowden, 1998). В тожевремя, по сравнению с современными данными возможно потребуется корректировкапараметров массы и протяженности сверхмассивных «черных дыр» в меньшую сторону.
Сточки зрения эксперимента появляется возможность моделирования и изученияповедения «черных дыр» с помощью однозначно определенных параметровэлектромагнитного спектра и простого алгоритма, а также объяснения максимальнойинтенсивности микроволнового фонового космического излучения в DIRBE [12] надлине волны примерно 140 микрон.
2. Некоторые расчеты параметров «черныхдыр» в двоичной модели распределения плотности вещества
2.1.Предел статичности «черных дыр» в двоичной модели распределения плотностивещества
2.2.Горизонт «черных дыр» в двоичной модели распределения плотности вещества
3.Природа «темной материи» в двоичной модели распределения плотности вещества
4.Выводы
5.Подтверждения
6.Приложения
6.1.Фазовые переходы вещества в двоичной модели распределения плотности вещества
6.2.«Эффект темного туннеля» при некоторых фазовых переходах в двоичной моделираспределения плотности вещества
Список литературы
«Физикакосмоса» (маленькая энциклопедия, библиотечная серия, издание второе, переработанноеи дополненное) под редакцией СюняеваА.Р., 1986г.
СиницынК.Н. Двоичная модель распределения плотности вещества и природа гравитации.
Serg Droz, Daniel J. Knapp, Eric Poisson, Benjamin J. Owen, 1999.
Renata Kallosh, 1999.
Emil Martinec and Vatche Sahakian, 1999.
Anne M.Green, Andrew R. Liddle, 1999.
J.C. Niemeyer, K. Jedamzik, 1999.
J.C. Niemeyer, K. Jedamzik, 1999.
Michael S. Turner, 1999.
Allesandro Melchiorri, Michail Vasil’evich Sazhin, Vladimir V.Shulga, Nicola Vittorio, 1999.
Alexander Kusenko, 1999.
M.G. Hauser, T. Kelsall, D. Leisawitz and J.Weiland, 1998, COBEDiffuse Infrared Background Experiment (DIRBE) Explanatory Supplement, Version2.3.