Заглянули сквозь космическую пыль: что скрывает галактика NGC 1068?
Учёные объединили данные телескопов MUSE и «Джеймс Уэбб» (прибор MIRI), чтобы составить детальную карту газа вокруг активной чёрной дыры в центре галактики NGC 1068.
🔭 Что видно на снимках:
слева — свечение кислорода в линии [O III] (данные MUSE): показывает горячий газ в видимых длинах волн;
справа — свечение в линии [O IV] (данные MIRI): инфракрасное излучение, способное пробиваться сквозь плотные пылевые облака.
Благодаря «Джеймсу Уэббу» астрономы смогли увидеть то, что раньше оставалось скрытым: структуру газа ближе к чёрной дыре и то, как её энергия меняет окружающую материю. Это помогает лучше понять, как активные ядра галактик влияют на свои «дома».
//////////////////////////////////////////////
Бонус видео ( летчик в метро🤣) для настроения🙂🤝👇
M87: галактика-монстр, в центре которой сидит чёрная дыра
Представьте город, в котором не миллиарды людей, а триллионы звёзд. В самом центре этого космического мегаполиса — Скопления Девы — расположилась галактика M87. Гигантский эллиптический «монстр», который поглощает соседей и выплёвывает плазму на тысячи световых лет.
В её сердце происходит то, что заставляет физику трещать по швам. Это не просто галактика. Это обитель одной из самых известных и свирепых сверхмассивных чёрных дыр во Вселенной.
Галактика, по сравнению с которой Млечный Путь — провинция
Начнём с масштаба. В Млечном Пути — около 100–400 миллиардов звёзд. В M87 — несколько триллионов. У нас примерно 150 шаровых звёздных скоплений. У M87 — больше 12 000.
M87 не похожа на нашу спиральную галактику. Это гигантский светящийся эллипсоид — результат сотен космических столкновений и слияний с другими галактиками. Каждое такое слияние добавляло ей массу, звёзды и... материю для чёрной дыры в центре.
Если Млечный Путь — уютный провинциальный городок, то M87 — это мегаполис, в котором никогда не затихает движение.
Плазменный «бластер» длиной в 5000 световых лет
Из центра M87 вырывается гигантский луч раскалённой плазмы. Его длина — около 5000 световых лет. Скорость частиц в нём — близка к скорости света.
Это релятивистский джет. И вот как он работает «на пальцах»: чёрная дыра не только затягивает материю. Часть этой материи закручивается магнитными полями вокруг горизонта событий и выстреливает обратно в космос. Как космический соковыжиматель: то, что не попало внутрь, вылетает наружу на безумной скорости.
Редчайший случай: этот джет настолько гигантский, что при идеальных условиях его можно засечь даже в крупные любительские телескопы.
Монстр в центре: M87*
В сердце галактики сидит чёрная дыра M87*. Её масса — 6,5 миллиардов масс Солнца.
Для сравнения: наша центральная чёрная дыра Sgr A* весит примерно 4 миллиона масс Солнца. M87* тяжелее её примерно в 1500 раз.
Размер горизонта событий M87* превышает размеры всей нашей Солнечной системы — включая орбиту Плутона. Размер её тени — больше 100 миллиардов километров. Свету требуется несколько дней только на то, чтобы пересечь её горизонтальный диаметр.
Если наша чёрная дыра — это котёнок, то M87* — синий кит.
Драма 2019 года: как впервые сфотографировали «невидимое»
Чёрные дыры не излучают свет. По определению. Как сделать фото того, что ничего не излучает?
Ответ — Event Horizon Telescope (EHT). Учёные связали телескопы по всей Земле — от Гавайев до Антарктиды — в один виртуальный телескоп размером с нашу планету.
Разрешение получилось таким, что, по словам исследователей, это всё равно что разглядеть горлышко пивной бутылки на поверхности Луны из Москвы.
Результат — тот самый легендарный «огненный бублик». Тень чёрной дыры и её аккреционный диск. Первое в истории изображение горизонта событий.
Что M87 рассказывает о будущем Вселенной
M87 — это наглядное пособие того, во что превратится наша Местная группа галактик через десятки миллиардов лет после слияния Млечного Пути и Андромеды. Гигантский эллипс, триллионы звёзд, сверхмассивная чёрная дыра в центре и джет, бьющий в межгалактическое пространство.
Сидя на маленькой каменной планете на окраине скромной спиральной галактики, мы смогли «увидеть» край пространства и времени в 55 миллионах световых лет от нас.
И это, пожалуй, самое сильное, что может сказать астрономия о нашем месте во Вселенной.
Представьте, что мы отправили зонд к M87. Для нас, наблюдателей с Земли, из-за замедления времени он будет падать на горизонт событий бесконечно долго и «застрянет» на краю. А вот что увидит сам зонд в свои последние миллисекунды перед спагеттификацией? Успеет ли он передать кадр «Изнанки Вселенной» или сигнал застрянет вместе с ним?
Читайте оригинал статьи про М87 и её чёрную дыру на сайте par-all-ax.ru.
Пишу НФ. Публикуюсь. Образ врага
Как точно заметил в статье один из критиков, я редко сталкиваю в своих историях добро и зло. От себя добавлю - старательно избегаю этого. «Плохая империя» и «хорошие повстанцы» - на мой взгляд слишком примитивные образы для космической фантастики…
Цивилизации, покорившие межзвёздное пространство, не могут быть калькой с привычных нам стран и народов (как это делается в жанре «космической оперы»). В ходе своей истории они должны были выйти не только на принципиально иной технический, но и социальный уровень развития, выработать новые формы бытия, новые сильные идеологемы, и при этом сохранить противоречия, унаследованные из своего прошлого. Поэтому и сражаются в космосе между собой, не «плохие» и «хорошие», а разные уклады, доктрины, даже философии…
В рассказе «Парадокс Ферми» вам уже встречались одни инопланетяне, идущие «человеческим путём», в «Нерушимом Вавилоне» они технологически далеки от изначального человечества и активно противостоят альтернативному взгляду на мир. Сегодняшний рассказ «Terra-Pius» - как раз об этой «враждебной» цивилизации. Впрочем, всю историю, как водится, можно прочитать в любом порядке.
И ещё немного о самом рассказе… Впервые он вышел в одном очень популярном издании, от которого я даже получил гонорар. Но это меня не особенно порадовало… Всё потому что рассказ сначала пришлось сократить. А потом оказалось, что он ещё и подвергся (без согласования с автором!) дополнительной редакционной переработке (повествование от первого лица во всём тексте скрупулёзно заменили на третье). Поэтому куда больше меня порадовала публикация в любимом журнале «Знание - Сила», альманахе «Эдита» (Германия) и последующие публикации в ряде других изданий и сборников. Так что не только у инопланетян, но и у меня есть свой «образ врага».
В оригинале рассказ всегда можно найти и скачать в формате PDF у меня на сайте.
И приятного чтения!
TERRA-PIUS
Мои ноги вязнут в песке. Я знаю, что это практически белоснежный кварц, но из-за горящего сине-фиолетового неба он тоже кажется каким-то фиолетовым. Не уверен даже, чему сейчас тяжелее: моим ногам или моим глазам. Я уже почти привык к жаре, но пускаться в дорогу без запаса воды было неблагоразумно. Да и кто знал, что выход, который я нашёл, окажется на теневой стороне.
Вечные белые ночи. Забавно. Не будь здесь плотной атмосферы, я бы моментально замёрз, увидев, что всё небо занимает огромная пасть чёрной дыры. А так я наслаждаюсь этим вечно светящимся небом и сумасшедшим фиолетовым пейзажем. Интересно, что же творится на внешней стороне, которая постоянно находится под световым потоком, скрывающимся с горизонта событий. Наверное, сущий ад. Хотелось бы... По крайней мере, я хотя бы попробую схватить достаточную дозу облучения, пока эти мерзавцы не добрались до меня.
Я запинаюсь то ли за какой-то камень, то ли за свою собственную ногу и падаю брюхом на песок. Дышать тяжело. Жаль, что мы не способны просто взять и перестать дышать... Как же хочется пить. Я пытаюсь проглотить собственную слюну, но во рту окончательно пересохло. Главное, не потерять сознание раньше времени.
Впереди, примерно метрах в пятистах, из песка торчит ряд из трёх огромных Т-образных крестов. Что это? Выносная конструкция для каких-то практических целей, или одна из многочисленных символических отсылок, которыми они решили меня замучить? Контактёры, мать их... Я пытаюсь встать, но у меня получается только медленно ползти. Кажется, мой план в очередной раз провалился.
Из-за "крестов" появляется фигура в блестящих средневековых доспехах. Длинная белоснежная котта с красным мальтийским крестом на груди, покрывающая его, трепещет на ветру. На шлеме развевается такой же белоснежный намёт, повязанный на манер арабской куфии. Кажется, совсем не испытывая неудобств от глубокого песка, рыцарь быстро приближается ко мне.
— Теперь вы крестоносец? Мило...
— Госпитальер,— поправляет рыцарь.
— Не важно...— я делаю усилие и со стоном переворачиваюсь на спину,— Это ведь для вас всего лишь игра. Так ведь?
Мой собеседник втыкает массивный меч в грунт и с громким лязганьем присаживается рядом.
— Как давно мы с вами знакомы? Лет сто? — рыцарь замолкает, словно считая в уме,— Ну да... Около ста. Я думаю, за это время вы должны были всё понять... Хотите воды?
— Нет.
— У вас наступает обезвоживание. Это вредно.
— Плевать.
Несмотря на мой отказ, рыцарь заботливо ставит в песок пластиковую бутылку с водой. На жаре её поверхность, словно потом, моментально покрывается конденсатом, так что я буквально вижу, какая она холодная.
— Издеваетесь?— скриплю я зубами, и в итоге схватив бутылку, жадно пью.
— Это забавное свойство человеческой психологии. Обвинять окружающих. Разве вы прибыли к нам не по своей воле? Впрочем, мне кажется, что как бы вы ни поступили, то в любом случае пожалели бы об этом...
Я продолжаю пить и злобно смотрю на железного истукана. Тоже мне, философствующий Соломон... Иезуитствующий инквизитор. Не зря нацепил на себя средневековые шмотки. Я проклинаю день, когда решился на тот разведывательный вылет. И он знает это. Глумится надо мной. Рубит, как мечом, своей здравой логикой. А всё мои эксперименты... Доэкспериментировался, исследователь чёртов...
* * *
Шёл 12-й год нашего полёта. Я точно это помню, потому что мы только вот недавно отметили первый день рождения младшего, а старшему, стало быть, уже исполнилось шесть. Жена долго раздумывала перед вторыми родами. Беспокоилась, всё ли нормально с первым пацаном. А ему, казалось, всё было до лампочки. Да и всем его ровесникам тоже. Это мы волновались и всё боялись чего-то. Шутка ли! Первое поколение детей, рождённых в космосе. Бедняжки же никогда не увидят Землю. Но им было всё равно. Детям и правда всё равно, где жить. Они носились по длинным кольцеобразным коридорам корабля, рвали яблоки и клубнику в оранжерее, забирались наверх в центральный отсек и барахтались в невесомости.
— Не толкайте друг друга! Руки поломаете!
— Не играйся водой в невесомости! Проглотишь и подавишься!
Но кто слушал наши родительские предостережения? Самое главное, им было весело. Они даже не думали о том, что волновало нас. Что всем им суждено было родиться и умереть на этом громадном космическом корабле. Даже их собственные дети новую обетованную Землю увидят разве что дряхлыми стариками. А жить там предстоит уже только их внукам и правнукам.
Считалось, что именно отсутствие мотивации и психологическая подавленность — это основные проблемы корабля поколений. Но наш «ковчег» летел, наши дети играли, не собираясь быстро взрослеть, а мы просто не мешали этому. Что же касается лично меня... Как и прежде на Земле, здесь меня привлекал космос. Звёзды становятся ближе и понятнее, когда несёшься среди них.
И кроме звёзд на нашем пути был один объект, привлекавший меня как астрофизика. Громадная чёрная дыра, вероятно, блуждающее ядро какой-то древней галактики, вылетевшее после столкновения. В масштабе вселенной, она проносилась сквозь пространство, увлекая за собой часть чужих звёзд, внося возмущения в их орбиты. Но для нас она просто висела в пустоте, напрочь лишённая аккреционного диска, сожрав всё, что можно вокруг, и проявляя себя лишь сильным гравитационным линзированием.
Согласно плану полёта наш «ковчег» должен был лишь слегка проскользнуть по её краю и, исполнив этот рискованный манёвр, унестись дальше в космос — к своей цели. Так мы получали дополнительное ускорение, экономили топливо и лет 10 полёта. Однако, чем ближе было громадное чудовище, чем сильнее искажалось и скручивалось звёздное небо вокруг ужасающего чёрного рта, тем сильнее становилось его гравитационное влияние... на меня.
Я не знаю, что стало переломным моментом. Той точкой бифуркации, навсегда отделившей «до» и «после». Сама мысль об экспериментальном полёте, возникшая в моей голове? Или мои убедительные доказательства на учёном совете о том, что зондами не получится адекватно управлять с основного корабля? Или та секунда, когда я, попрощавшись с семьёй, с улыбкой шагнул в ремонтно-разведывательный челнок?
* * *
— Вы напрасно снова мучаете себя этими мыслями,— прерывает мои воспоминания крестоносец,— Они доставляют дискомфорт.
— Так не лезьте ко мне в голову!— огрызаюсь я.
— Это имманентное мне качество,— пожимает плечами мой собеседник.
Чёртов умник. Откуда он только выковырял это слово? Я, сгорбившись, сижу на фиолетовом песке на фоне сине-фиолетового неба, рассекаемом тремя чёрными Т-образными крестами напротив средневекового рыцаря в красном. Безумие.
— Пойдёмте внутрь,— вкрадчиво предлагает крестоносец,— Электромагнитное поле и атмосфера Пиуса блокирует быстрые частицы, но уровень рентгеновского излучения на поверхности всё-таки высоковат для вашего тела. Через пару часов вы потеряете сознание, и мне придётся вызывать группу медиков.
— И что потом? Опять ваша молекулярная терапия? Детоксикация? Нано-роботы внутрь во время еды 3 раза в день? Массаж и кислородный коктейль?
— Вы совершенно напрасно иронизируете. Здоровье – одна из основополагающих ценностей. Забота о нём есть следование нашим жизненным принципам, а не какая-то привилегия персонально вам.
— Ну, конечно...— хмыкаю я,— Превратили меня в объект для отработки своих медицинских технологий. Хорошо хоть не попробовали сделать массажистку похожей на мою жену...
— Это было бы жестоко. Мы слишком мало знаем о ней, поэтому обман моментально раскрылся бы...
— Как по-рыцарски благородно! Ни клонов... Ни виртуальной реальности... Только этот неоновый бред вокруг.
Крестоносец тяжело вздыхает. Это заметно, несмотря на то, что он целиком закован в доспехи. И я знаю, что под ними находятся в общем-то такие же лёгкие, как у меня.
— Все люди такие же эгоцентричные? – спрашивает он и продолжает, не дожидаясь ответа,— Хотите, чтобы весь мир вращался вокруг вас, а когда этого не происходит, стараетесь убежать от реальности в свои иллюзии.
Я молча смотрю в тёмный просвет его шлема, стараясь разглядеть глаза. Что понимает во мне этот доморощенный инопланетный психолог? Чего он добивается?
— Хотите получить очевидный ответ?— спрашивает он,— Всё произошло случайно. Решение не было принято осмысленно. Вы понимаете это и поэтому страдаете.
— Вы можете замолчать?! — резко спрашиваю я, но, несмотря на это, мой собеседник с невозмутимым спокойствием продолжает звучать в моей голове.
— Вы толкнули ручку управления от себя на 5 градусов, решив снизиться ещё на несколько метров. Вы просто ошиблись. Холодный расчёт в тот момент отступил перед человеческим желанием «просто посмотреть». Была ещё пара минут, чтобы вернуться, но вы были слишком увлечены показаниями с зонда. Вы продолжали принимать их, не заметив, как сами оказались под горизонтом.
— Замолчите!— кричу я и бессмысленно закрываю уши руками.
— Паника в такой момент абсолютно понятна. Вам не стоит стыдиться её. Любое живое существо боится смерти. Могу представить, как вы переживали часы смертельного страха, соскальзывая всё глубже и глубже по нисходящей спирали. Тщетно пытались найти выход. Проклинали себя.
— Хватит!
— Но потом, думая, что уже просто сходите с ума, вы вдруг увидели Пиус. Тогда вы ещё не знали, как называется и что представляет собой это космическое тело. В очередной ли раз вами управляло любопытство или робкая надежда на спасение? Но тогда вы сожгли почти все остатки топлива, направив корабль сюда. И приняли правильное решение.
Мой собеседник наконец-то закончил свою проповедь. Не скажу, что я рад этому, но слушать его просто невыносимо. Поднимается ветер. Хотя планета, если можно назвать это проклятое место планетой, находится в приливном захвате чёрной дыры и повёрнута к ней всегда одной стороной, но плотная атмосфера не даёт ей слишком перегреваться с одной стороны и переохлаждаться с другой. Конвекционные потоки порождают ветры и вихри, гоняющие песок по поверхности. И вместо горловины чёрной дыры и искажённых гравитацией звёзд я вижу лишь постоянно светящееся небо.
Стараясь отвлечься, я всё-таки бросаю взгляд на своего собеседника. Он всё так же молчит, сидя на песке и по-турецки подвернув под себя ноги. Чего он ждёт? Когда мне окончательно поплохеет от радиации и тогда бригада медиков утащит меня внутрь? Может ли он внушить мне приятные мысли, стерев мою память? Уверен, что да. Но он не сделает этого. Это насилие. Оно противоречит их кодексу чести. Лицемеры... По крайней мере, он не стал в очередной раз пересказывать историю своего мира, ведь я её прекрасно помню. Возможно, он не стал делать этого как раз потому, что снова прочитал мои мысли...
* * *
Конечно, человечество не было уникально в своей мысли о великом межпланетном переселении народов. Звёздные «ковчеги» создавались задолго до того, как мы только устремили свои взоры к небу. И одной из цивилизаций, попробовавших так расселиться, были эти «терапевты».
— Терапевты? – нарушает мои воспоминания крестоносец,— Мы никогда не называли себя так. Мы всегда назвали себя «людьми», потому что никогда не встречались с другими разумными существами, поэтому, естественно, и не придумывали себе специального названия.
— А я называю вас так. Вы же всё время меня лечите!
— Да, конечно... Извините. Продолжайте.
Быть может, дело только в моём восприятии, но извинения этого типа кажутся мне саркастичными. Слишком по-человечески язвительными. Но настоящая ирония в том, что примерно сотню тысяч лет назад они тоже собирались найти себе новый дом. Та же звезда. Та же планета. Тот же гравитационный манёвр вокруг той же чёрной дыры. Только их «ковчег» был намного больше. Не 2000 человек, а почти четверть миллиона. Целая рукотворная планета, несущаяся в космическом пространстве.
Да и подготовлены они были намного лучше. В те этапы своей истории, когда человечество было увлечено покорениями новых пространств и войнами за ресурсы, этот народ воевал с куда менее очевидными, но не менее опасными врагами – со страданиями и смертью. Жизнь и удовольствие – вот что стало целями их технического прогресса и столпами их нечеловеческого гуманизма. Благодаря медицине и биотехнологиям они перестали умирать намного раньше, чем вышли в космос. Несмотря на полностью прекратившееся размножение, их планета уже была невыносимо перенаселена. Решение об освоении новых миров стало разумным выходом. Многочисленные «ковчеги» разлетелись по галактике в поисках новой обетованной земли. Большинство из них сгинули, перестав подавать сигналы. «Пиус» не стал исключением, но в отличие от многих пропал он по собственной воле.
Похоже, когда смотришь на эту вселенную из вечности, всё перестаёт казаться надёжным. Континенты подвергаются катаклизмам, планеты бомбардируются астероидами, взрываются звёзды. Какой прок в новом мире, если он так небезопасен? Поэтому вместо поиска новой планеты эти «люди», выбрали для себя куда более эффектное и эффективное решение – остановиться на орбите вокруг сингулярности, навсегда скрывшись под горизонтом событий от посторонних глаз и опасностей внешнего мира. Хотят ли они дожить до конца вселенной? Смогут ли? Но теперь это их дом. И, кажется, мой тоже...
* * *
— Напрасно вы расстраиваетесь,— произносит крестоносец,— Да и из-за чего собственно? Пойдёмте лучше назад. Внизу вас ждут города и сады. Возможность заниматься наукой и искусством. Всё, чтобы получать удовольствие и полноценно жить...
— Жить?— я горько усмехаюсь,— Люди должны жить с людьми...
— Простите, что мы недостаточно «люди» для вас,— без тени обиды отвечает мой собеседник,— Но ваши «настоящие люди» улетели. Из-за замедления времени это произошло почти моментально. Вы ещё не ступили на поверхность Пиуса, а их корабль уже умчался в глубины космоса. Они не стали вас дожидаться, да и не смогли бы.
— Прекратите!
— Сколько лет прошло там снаружи?— теперь в словах «терапевта» мне слышится лёгкое раздражение,— Тысячелетия. О ком вы тоскуете? О ваших родных и знакомых? Может, о ваших детях? Они все уже прожили свои жизни. Без вас. Их нет. А вы существуете. Это привилегия. Это дар...
— Это проклятие,— я с трудом поднимаюсь на ослабших ногах,— Как же вы этого не понимаете? Из всего того, что вы можете мне дать, я прошу одного — возможности умереть.
— Здесь никто не умирает,— отрицательно качает головой рыцарь,— Мы высоко ценим свободу воли, но даже ради неё этот закон не будет нарушен.
— А если я всё-таки попробую?
— Вы же у нас такой бунтарь и рецидивист.
Мерзавец научился шутить почти как мы. Он так спокоен, потому что считает себя слишком умным. Это его ошибка. А моя настоящая ошибка, что тогда я не направил свой челнок прямиком в сингулярность, где меня мгновенно разорвало бы на части. Ну, ничего! Всё ещё можно исправить.
Я выхватываю меч, неосмотрительно воткнутый рыцарем в песок и, сжав в ладонях, приставляю остриём к своей груди.
— Прощайте, госпитальер...
Я падаю на клинок, ощущая, как его раскалённый металл с удивительно приятным теплом входит в моё сердце. Красная кровь льётся на белоснежный кварцевый песок, который кажется мне фиолетовым. Я закрываю глаза, стараясь быстрее провалиться в пустоту. Но, теряя сознание, уже не ушами, а где-то внутри своей головы слышу:
— До встречи за ужином.
Агравионика ( Расширенная теория )
Открытие, переворачивающее всё представление о чёрных дырах и излучении Хокинга
Агравион (от *a-* + гравитация) — гипотетическая элементарная частица, постулируемая в рамках неакадемической космологической модели, обозначаемой как агравионика.
Согласно модели, агравион не взаимодействует с гравитационным полем, присутствует во всяком веществе и обеспечивает его структурную устойчивость против гравитационного коллапса.
Не следует путать с гравитоном (переносчиком гравитации) или антигравитоном (гипотетическим переносчиком антигравитации).
Агравион не притягивает и не отталкивает вещество, а полностью «прозрачен» для гравитации.
Основные свойства:
В рамках неподтверждённой гипотезы агравион наделяется следующими свойствами:
Нулевое гравитационное взаимодействие - не реагирует на искривление пространства-времени.
Повсеместная распространённость - предположительно содержится в любом веществе в малых количествах.
Структурная функция - гипотетически предотвращает мгновенный гравитационный коллапс атомов и молекул.
Неуничтожимость в сингулярности - агравионы не попадают в сингулярность в принципе. При попадании материи в чёрную дыру она разрушается внутри горизонта событий, высвобождая агравионы.
Агравионы остаются в предсингулярной области - они не могут быть поглощены сингулярностью, так как игнорируют гравитацию.
Материя же, лишённая структурной устойчивости, поглощается сингулярностью.
Из скопления агравионов внутри горизонта формируются «волосы».
Имеет три состояния:
Связанный (Агравион-0) - в составе вещества, в обычном пространстве, обеспечивает противодействие мгновенному коллапсу материи
Структурированный (Агравион-1) - при разрушении материи в ЧД высвобождаемые "связанные агравионы " мгновенно под действием огромных энергий предсингулярной области структурируются в сверхжёсткие структуры - "волосы"
Свободный (Агравион-2) - устойчив только в обычном пространстве, высвобождается при разрушении волоса, накапливается, расталкивает вещество, при переходе энергии в материю - поглощается новообразованной материей, предохраняя её от мгновенного коллапса и переходя в форму Агравион-0
Связь с чёрными дырами
Агравионика предлагает альтернативное объяснение природы чёрных дыр.
Согласно модели:
В предсингулярной области чёрной дыры накапливается пепел - остаточные агравионы, не поддающиеся дальнейшему сжатию.
Из этого пепла под давлением формируются нитевидные структуры, условно называемые «волосами» чёрной дыры.
«Волосы» обладают абсолютной жёсткостью (не искривляются гравитацией) и содержат внутренние каналы, по которым вещество извне может транспортироваться в сингулярность.
Рост волос происходит крайне медленно ввиду малой концентрации агравионов в обычном веществе.
За пределами горизонта событий волосы подвергаются эрозии под действием межзвёздной среды (так как чёрная дыра вращается с невероятной скоростью, а структуры волос растут крайне медленно — волос, выходя из горизонта событий, мгновенно «сбривается» о межзвёздную среду), что объясняет отсутствие их прямой наблюдательной фиксации.
Данная гипотеза не признаётся академическим сообществом и рассматривается как пример спекулятивной космологии.
Связь с излучением Хокинга
В классическом выводе излучения Хокинга геометрия чёрной дыры полагается фиксированной, что приводит к формальному нарушению закона сохранения энергии в процессе эмиссии частиц. Хотя последующие модели (например, туннельная модель Париха — Вильчека) позволяют корректно учесть энергетический баланс путём введения зависимости метрики от энергии излучаемой частицы, вопрос о конкретном механизме переноса энергии из внутренней области чёрной дыры к горизонту событий остаётся открытым.
В рамках агравионики предлагается следующее разрешение данного парадокса:
Материальный перенос энергии. Энергия, уносимая излучением Хокинга, не «возникает» у горизонта и не телепортируется из сингулярности, а переносится физически — посредством энергии связи волос, состоящих из агравионного пепла.
Отсутствие отрицательной энергии. Поскольку излучение представляет собой энергию связи микроскопических фрагментов волос, сбриваемых межзвёздной средой, необходимость в гипотетических частицах с «отрицательной энергией» отпадает.
Уменьшение массы чёрной дыры объясняется прямой потерей энергии, запасаемой в структурных связях волос, согласно формуле E=mc?.
Причинность и локальность.
Волосы растут из предсингулярной области наружу с конечной (крайне малой) скоростью, определяемой концентрацией агравионов в падающем веществе.
Механизм:
Агравионы не имеют массы покоя, но обладают энергией связи.
Когда они образуют волос, энергия накапливается в структуре.
При сбривании эта энергия высвобождается в виде обычных частиц (кварков, лептонов), которые уже имеют массу и улетают.
Сам агравион — безмассовый строительный блок.
Потеря массы чёрной дырой происходит за счёт конверсии энергии связи в массу излучения.
Гравитация по-прежнему игнорируется на уровне агравиона, но продукты его разрушения — уже нет.
Фазовые состояния агравиона
1. Естественное состояние — Агравион-0
В обычных условиях (внутри вещества, вне сингулярности) агравион существует как безмассовая, бесструктурная частица-призрак.
Он есть.
Он держит вещество от коллапса.
Но его никак не задетектировать, потому что он не взаимодействует ни с чем, кроме самого факта существования материи.
2. Воздействие сингулярности — Агравион-1
Когда вещество попадает в чёрную дыру и достигает предсингулярной области, происходит фазовый переход.
Агравионы, которые до этого были «равнодушны» к гравитации, вынуждены реагировать на среду.
Сингулярность — это не просто гравитация. Это предел всех взаимодействий.
В такой среде даже то, что игнорирует гравитацию, не может оставаться неизменным.
Результат:
Агравионы структурируются.
Они выстраиваются в нити, волокна, каналы.
Возникает энергия связи между ними.
Рождается волос.
3. Выход в обычную среду
Волос прорастает сквозь горизонт событий и выходит в обычное пространство.
Там он сталкивается с обычным веществом (межзвёздная пыль, фотоны, частицы).
И происходит обратный фазовый переход:
Структура разрушается.
Энергия связи высвобождается.
Агравионы переходят в состояние " Агравион-2 " ( свободные агравионы ).
А высвободившаяся энергия материализуется в обычные частицы (кварки, лептоны, фотоны).
Мы видим это как излучение Хокинга.
Свободные агравионы и расширение Вселенной
Помимо агравионов, связанных в веществе и в структурах чёрных дыр, существует третья категория — свободные агравионы.
Их свойства:
Не притягиваются гравитацией.
Не поглощаются веществом (если оно уже насыщено).
Накапливаются в пространстве постепенно — за миллиарды лет.
Расталкивают вещество друг от друга.
Роль в космологии:
Гравитация пытается собрать вещество в галактики.
Свободные агравионы расталкивают вещество друг от друга.
Чем больше чёрных дыр поглощают вещество — тем больше свободных агравионов высвобождается.
Чем больше свободных агравионов — тем быстрее расширяется Вселенная.
Это объясняет:
Ускоренное расширение Вселенной.
Почему эффект не наблюдается локально - вблизи чёрных дыр он ничтожен (свободных агравионов мало, гравитация сильна).
Почему эффект наблюдается глобально - в масштабах сверхскоплений галактик.
Почему расширение ускоряется со временем - чёрных дыр становится больше, и они высвобождают всё больше свободных агравионов.
Это подтверждается неоднородностью и анизотропностью расширения Вселенной - агравионы не телепортируются мгновенно, равномерно распределяясь по всему доступному пространству одномоментно.
Анизотропность расширения подтверждается некоторыми наблюдениями, такими как :
«Ось зла» - аномалия в реликтовом излучении, где есть выделенное направление .
«Тёмный поток» - согласованное движение скоплений галактик со скоростью ~1000 км/с на масштабах до 800 Мпк, что не вписывается в стандартную модель .
Разные скорости расширения в разных направлениях - данные Chandra и XMM-Newton показали существенные различия
Таким образом, агравионика предлагает альтернативу тёмной энергии:
Тёмная энергия - наблюдаемое явление.
Агравионы — механизм этого явления.
Не нужно вводить новую сущность - нужно переосмыслить уже известные процессы.
Критика и проблема фальсификации
Агравионика подвергается критике по следующим основаниям:
Отсутствие математического формализма. Гипотеза существует исключительно в вербальной форме.
Неверифицируемость. Прямая проверка существования «волос» требует зондирования пространства внутри горизонта событий, что технически невозможно.
Нарушение принципа бритвы Оккама. Модель вводит значительное число необоснованных сущностей (агравион, пепел, волосы) без наблюдательной необходимости.
В то же время сторонниками гипотезы был предложен потенциальный критерий фальсификации:
Наблюдение изолированной невращающейся чёрной дыры в условиях идеального вакуума в течение космологически значимого времени. Отсутствие появления структур на горизонте событий опровергло бы модель.
Полное испарение чёрной дыры. Согласно агравионике, при полном испарении чёрной дыры в обычное пространство передаётся лишь небольшая часть энергии - та, что была запасена в энергии связи волос.
Основная масса вещества, попавшего в сингулярность, не возвращается в нашу Вселенную.
Если наблюдения покажут, что чёрная дыра испарилась полностью и передала в обычное пространство всю свою энергию — это опровергнет агравионику.
Если наблюдения покажут, что чёрная дыра испарилась полностью и передала в обычное пространство лишь небольшую часть энергии — это косвенно подтвердит агравионику.
Сложность реализации эксперимента делает гипотезу практически нефальсифицируемой, но теоретически - открытой для проверки
Гравитационные волны могут выдать скрытую материю вокруг чёрных дыр - New-Science.ru
После столкновения и слияния двух чёрных дыр образовавшаяся чёрная дыра ещё некоторое время продолжает колебаться, испуская постепенно затухающие гравитационные волны. Новое исследование показало, что особенности этих затухающих колебаний могут содержать признаки дополнительной материи или неизвестной физики в непосредственной близости от чёрной дыры.
Группа физиков под руководством исследователей Нагойского университета предложила новый способ искать так называемые «волосы» чёрной дыры — дополнительную структуру, которая не описывается только её массой и вращением. Авторы показали, что такая структура должна по-разному изменять частоту гравитационных колебаний и скорость их затухания. Именно это различие может стать признаком присутствия чего-то необычного возле чёрной дыры.
Термин «волосы» здесь не имеет буквального смысла. В классическом описании общей теории относительности наиболее простая астрофизическая чёрная дыра характеризуется прежде всего массой и угловым моментом. Дополнительные поля или распределение материи около неё могут изменить геометрию пространства-времени и оставить след в наблюдаемом гравитационном сигнале.
Особенно удобным моментом для такого поиска является завершающая стадия слияния. После объединения двух объектов новая чёрная дыра испытывает колебания и постепенно переходит в устойчивое состояние. Эти колебания имеют определённые квазинормальные моды — характерные частоты и времена затухания, зависящие от свойств чёрной дыры.
Если объект полностью соответствует обычной чёрной дыре Керра, общая теория относительности достаточно точно предсказывает частоты и скорость затухания её гравитационных колебаний. Если же рядом присутствует дополнительная материя или геометрия пространства-времени отличается от стандартной, эти характеристики могут немного измениться.
Главная проблема заключается в том, что различные варианты «волос» способны воздействовать на сигнал по-разному. Рассчитывать каждую возможную модель отдельно сложно, поэтому физики искали более общий способ определить, какие изменения следует искать в данных детекторов гравитационных волн.
Авторы воспользовались известной связью между затухающими колебаниями чёрной дыры и неустойчивыми орбитами фотонов вблизи неё. В сильном гравитационном поле свет может некоторое время двигаться по почти круговым траекториям, а свойства этих орбит математически связаны с частотой колебаний чёрной дыры и скоростью их затухания.
Исследователи добавили к стандартным моделям чёрных дыр небольшое количество дополнительной материи, описываемой как анизотропная среда, и рассчитали, как она меняет орбиты света и связанные с ними квазинормальные моды.
Результат показал важную особенность: частота колебаний и скорость их затухания меняются не одинаково. Соотношение между этими изменениями зависит от количества окружающей материи и от того, как распределено её давление.
Это означает, что будущий гравитационно-волновой сигнал потенциально сможет не просто указать на отклонение от обычной чёрной дыры, но и дать некоторую информацию о физической природе вещества или поля, вызвавшего это отклонение.
Авторы также рассмотрели вращающиеся чёрные дыры типа Керра. В таких объектах ситуация становится сложнее, поскольку траектории света, движущегося в направлении вращения чёрной дыры, отличаются от траекторий света, движущегося против него.
Расчёты показали, что дополнительная материя по-разному влияет на частоту колебаний и скорость их затухания. Поэтому одновременный анализ этих характеристик может дать больше информации о происходящем вблизи чёрной дыры, чем измерение только одной частоты.
Такой подход важен для проверки общей теории относительности в области чрезвычайно сильной гравитации. Возле горизонта чёрной дыры искривление пространства-времени максимально, поэтому даже небольшие отклонения от стандартной модели потенциально могут проявляться именно там.
Учёные пока не утверждают, что «волосатые» чёрные дыры действительно обнаружены. Работа является теоретической и показывает, какой характерный сигнал следует искать в будущих наблюдениях.
Новая методика также не требует заново строить расчёт для каждого возможного типа дополнительной материи. Авторы получили общие аналитические выражения, позволяющие оценивать изменения квазинормальных мод для широкого класса моделей «волосатых» чёрных дыр.
По мере повышения чувствительности гравитационно-волновых обсерваторий такие небольшие различия могут стать доступными наблюдениям. Тогда последние доли секунды после слияния чёрных дыр смогут использоваться как своеобразный тест на наличие скрытой материи или отклонений от общей теории относительности.
Если такие особенности когда-нибудь будут обнаружены, они могут показать, что окружающее пространство возле чёрной дыры сложнее, чем предсказывает простейшая модель. Если же никаких отклонений найдено не будет, это позволит ещё жёстче ограничить возможные альтернативы теории Эйнштейна.
Взято с сайта New-Science.ru
Исследование опубликовано в журнале Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.
Учёные выяснили как чёрная дыра весом всего 40 тонн может выжить внутри звезды - New-Science.ru
Чёрная дыра массой всего около 40 тонн теоретически может существовать внутри плотной звезды и не исчезнуть мгновенно благодаря подпитке тёмной материей. Новое исследование показало, что при определённых условиях даже такие невероятно маленькие объекты способны преодолеть разрушительное воздействие квантового испарения и начать постепенно расти.
Обычные представления о чёрных дырах предполагают, что чем меньше их масса, тем быстрее они теряют энергию. В 1974 году Стивен Хокинг показал, что чёрные дыры не являются полностью «чёрными»: из-за квантовых процессов они испускают излучение, получившее название излучения Хокинга.
Для очень маленьких чёрных дыр этот процесс становится особенно важным. Например, первичная чёрная дыра массой около 10¹² килограммов могла бы существовать примерно столько же, сколько существует Вселенная. Более лёгкие объекты, если бы они появились в ранней Вселенной, уже должны были бы исчезнуть.
Однако исследователи рассмотрели другой сценарий — появление микроскопических чёрных дыр внутри компактных звёзд, таких как белые карлики и нейтронные звёзды.
Учёные предположили, что сверхтяжёлые частицы тёмной материи могут постепенно захватываться такими звёздами. Если эти частицы не уничтожают друг друга при столкновениях, они способны накапливаться в центре звезды, формируя область высокой плотности. Со временем такая область может коллапсировать и создать небольшую чёрную дыру внутри самой звезды.
Такой объект исследователи называют эндопаразитической чёрной дырой — чёрной дырой, которая находится внутри другого космического тела.
После появления такая чёрная дыра оказывается в условиях постоянной борьбы между двумя процессами. С одной стороны, она теряет массу из-за излучения Хокинга. С другой — получает вещество от окружающей звёздной материи и продолжает поглощать частицы тёмной материи.
Именно эта подпитка может изменить судьбу объекта. Расчёты показали, что при благоприятных условиях чёрная дыра с начальной массой около 40 тонн может не испариться, а начать расти.
Главную роль здесь играет количество тёмной материи вокруг звезды. Без её учёта критическая масса, необходимая для роста такой чёрной дыры, значительно выше.
Если учитывать только поглощение обычного вещества звезды и потерю массы из-за излучения Хокинга, критическая масса в некоторых случаях может достигать примерно 10¹⁰ килограммов.
Но при постоянном поступлении тёмной материи этот предел снижается. Для белого карлика в области галактического диска, где находится Солнечная система, расчёты показывают критическую начальную массу около 10 тысяч тонн. В центре Галактики, где концентрация тёмной материи выше, она может уменьшиться примерно до 40 тонн.
Для нейтронной звезды в богатой тёмной материей области галактического центра этот предел составляет около 600 тонн.
Учёные подчёркивают, что это не означает обнаружение 40-тонной чёрной дыры. Речь идёт о теоретической возможности: при определённых параметрах такая чёрная дыра может иметь положительный баланс массы, то есть получать больше вещества, чем терять.
Если процесс продолжится достаточно долго, объект сможет постепенно увеличиваться и в конечном итоге полностью изменить судьбу своей звезды, превратив её в чёрную дыру.
Исследование также позволяет использовать сами звёзды как своеобразные природные детекторы тёмной материи. Если бы определённые частицы тёмной материи слишком эффективно создавали растущие чёрные дыры внутри звёзд, многие древние белые карлики и миллисекундные пульсары просто не смогли бы существовать миллиарды лет.
Таким образом, сохранение старых компактных звёзд позволяет учёным ограничивать свойства гипотетических частиц тёмной материи и оценивать, насколько сильно они могут взаимодействовать с обычным веществом.
Авторы исследования отмечают, что на результат могут влиять дополнительные факторы, включая вращение звезды и её магнитное поле. В будущем эти эффекты необходимо учитывать для более точных моделей.
Работа показывает, что окружающая среда способна радикально изменить судьбу даже самых маленьких чёрных дыр: объект, который в пустом космосе быстро испарился бы, внутри плотной звезды может получить источник питания и начать расти.
Взято с сайта New-Science.ru
Исследование опубликовано в журнале Physical Review D.










