новости космоса
4064 86
01 июля 2019 04:27:57

Исследователи раскрывают тайны сверхмассивных черных дыр ранней Вселенной

Астрофизики из Западного университета, США, обнаружили признаки, указывающие на прямое формирование черных дыр, то есть формирование, не включающее стадию коллапса обычной массивной звезды. Формирование черных дыр по этому механизму в ранней Вселенной может дать ученым возможность объяснить присутствие экстремально массивных черных дыр на самой ранней стадии истории Вселенной.

Шантану Басу (Shantanu Basu) и Арпан Дас (Arpan Das) с кафедры физики и астрономии Западного университета предложили объяснение наблюдаемому распределению черных дыр по массам и светимостям (в окрестностях черных дыр свет испускает поглощаемый ими материал), которое прежде не могло быть объяснено.

Эта модель базируется на очень простом допущении: сверхмассивные черные дыры формируются очень быстро и затем резко прекращают расти. Это объяснение радикально отличается от современных представлений о формировании черных дыр звездных масс, согласно которым черные дыры возникают при коллапсе очень массивной звезды.

«Это непрямое подтверждение наблюдениями гипотезы о том, что черные дыры образуются в результате прямого коллапса материи и не являются остатками сгоревших звезд», - говорит Басу, профессор астрономии Западного университета и признанный международный эксперт по ранним стадиям формирования звезд и эволюции протопланетных дисков.

Басу и Дас разработали эту новую математическую модель, рассчитав функцию массы сверхмассивных черных дыр, которые формируются в течение ограниченного периода времени и испытывают стремительное, экспоненциальное увеличение массы. Это увеличение массы либо регулируется пределом Эддингтона, который устанавливается балансом между излучением и гравитационными силами, либо может несколько превосходить этот предел, пояснили авторы.

Исследование опубликовано в журнале Astrophysical Journal.


(Добавил: Hot Temp)

комментарии
1
viktorchibis34 · 01-07-2019

1. «модель базируется на очень простом допущении: сверхмассивные черные дыры формируются очень быстро и затем резко прекращают расти».
2. «Это непрямое подтверждение наблюдениями гипотезы о том, что черные дыры образуются в результате прямого коллапса материи и не являются остатками сгоревших звезд».
.
Так модель или обработка наблюдений?
Что скажет Teddy (специалист по оригиналам новостей)?
.
PS: Сама теория формирования СМЧД путем прямого коллапса материи газового облака сформулирована ещё минимум пять лет назад. Что же нового установили авторы?

2
Teddy22 · 01-07-2019

"Basu and Das developed the new mathematical model by calculating the mass function of supermassive black holes"
"During the last decade, many supermassive black holes that are a billion times more massive than the Sun have been discovered at high "redshifts," meaning they were in place in our universe within 800 million years after the Big Bang."
.
То есть собственно исследование теоретическое, модельное. Но есть свежие наблюдения, которые формируют функцию распределения ЧД по размерам и временам появления такую, которая находится в соответствии с этой моделью.

3
BlackHole16 · 01-07-2019

///обнаружили признаки, указывающие на прямое формирование черных дыр, то есть формирование, не включающее стадию коллапса обычной массивной звезды///
Наконец то слава Богу и Аллаху они обнаружили. Никаких коллапсов, взрывов, столкновений и пожирание звезд с СМЧД звезд в нашем мире нет и быть не может, это противоречит существованию самой вселенной. Вроде бы путь к истине определена, но скорость движение по этой пути ооочень медленно.
Формирования чд может быть, только за счет непрерывно поступательной энергии угасающей звезды и исключительно рядом под боком этой звезды и только после расформирования(разрыва) контуров--орбит от планет, окружающих звезду, много тысячи лет. Образования чд под боком угасающих звезд, означает, как бы кладка яиц для образования новых потомков.
Или в стихотворном выражении:
.
Семь веков она блуждала,
Семь веков она трудилась,
Когда первенец родился.
…………………………………………
Вот красиво мчится утка
К Воде-Матери стремится.
…………………………………………
Легко села на колено
Для гнезда найдя опору,
Место верное для кладки.
…………………………………………
И в него яйца сложила,
Шесть яиц снесла из злата,
А седьмое из железа. (из «Книги Дзиан»)

4
Leonid3137 · 01-07-2019

С самого первого появления здесь (насколько помню в 2013 г.) я толкую -- "В начале было сло..., ой, Чёрная дыра миллиардномассовая, а потом галактики вокруг" и всегда удивлялся, о чём страдают астрономы, говоря что тринадцати миллиардов лет недостаточно , чтобы из ЧД звёздной массы выросла СМЧД. Они образовались сразу после охлаждения в спокойной вселенной, не имеющей ещё турбулентности прямым коллапсом, которому не смогла помешать ни температура в центре, ни начавшиеся там ядерные реакции.
Ещё про зарождение первичных РНК на поверхности комет -- тоже всё больше данных указывают на это.
А вот коллега graviton, для которого не осталось тайн во Вселенной, таки стесняется выложить свои открытия и закрытия, а так хотелось бы напоследок узнать все великие тайны :-))

5
nikkaknik56 · 01-07-2019

А что им еще остается делать кроме допустить возможность прямого коллапса? У нас на астроньюсе к этому выводу пришли даже самые ярые сторонники консервативных взглядов:-) Слава богу, что очевидные вещи стали "допускаться"...

6
paragonn2246 · 01-07-2019

Громкое название, а на выходе пустая болтовня. Не надо быть академиком, чтобы допустить такую возможность. Мы ждём каких-нибудь реальных доказательств.

7
Leonid3137 · 01-07-2019

Реальное доказательство находится в центре каждой галактики :-))

8
itatel62 · 01-07-2019

А может и коллапс не нужен: был большой взрыв супер ЧД 13 млрд и сколько то сотых лет вот и появились СМЧД и все остальное?

9
Гришин_С_Г105 · 01-07-2019

Ну вот, от образования СМЧД в результате коллапса начинают потихоньку отказываться.
Теперь осталось ещё и от "очень быстрого формирования" СМЧД отказаться.
А потом, глядишь, и до моей версии (была здесь неоднократно) доберутся.

10
Teddy22 · 01-07-2019

Тут одна проблемка. Если ничего не мешало коллапсу, то какого рожна Вселенная стала расширяться? Сколлапсировала бы себе обратно в сингулярность и дело с концом.

11
nikkaknik56 · 01-07-2019

Teddy:"Тут одна проблемка. Если ничего не мешало коллапсу, то какого рожна Вселенная стала расширяться? Сколлапсировала бы себе обратно в сингулярность и дело с концом."---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Вопрос резонный. Есть наглядная аналогия, из протооблака рождается не только звезда, но еще куча планет, астероидов и прочей мелочи, так и здесь комковатость, стремительное расширение и вращение. Имхо.

12
viktorchibis34 · 01-07-2019

Leonid (4), сказали «А», говорите и «Б». Извольте представить физическую модель коллапса материи в СМЧД. Исходные данные я понимаю д.б. такие:
- «спокойное» газовое облако из водорода и гелия, количество протонов существенно превышает количество нейтронов.
- идет процесс гравитационного сжатия в область флуктуации плотности (желательна оценка начальной плотности облака и динамики ее увеличения по радиусу).
- в центральной области сжатия повышается температура, начинаются термоядерные реакции. Всё, как в звездах. Авторы так и пишут, что «масса регулируется пределом Эддингтона, который устанавливается балансом между излучением и гравитационными силами, либо может несколько превосходить этот предел».
- далее, всё также идет по звездной эволюции (только в ускоренном темпе) - начинается коллапс. По модели авторов «масса сверхмассивной черной дыры, формируются в течение ограниченного периода времени и испытывает стремительное, экспоненциальное увеличение». Вот именно этот процесс хотелось бы понять поподробнее, в т.ч., что происходит с протончиками, электрончиками и нейтрончиками.
- надо думать, что весь описанный сценарий должен уложиться в 180 млн лет – время до начала процесса формирования первичных звезд, причиной которого, вероятно являются возмущения, вызванные формированием СМЧД.

13
elena140 · 01-07-2019

То есть тут всёё-таки можно допустить давнее предположение,что чд образуется при коллапсе части пространства и находящейся в ней материи?Возможно ли допустить,что этому процессу способствует ЧЭ,которая по какой-то причине образовала "затор",то есть пошла по кругу?

14
BlackHole16 · 01-07-2019

elena, тут ещё всёё-таки можно допустить, что чд образуется за счет очищения всяких видов энергии, вплоть до фоновой энергии, внутри контура от угасающей звезды, т.е до абс.нуля, где отсутствие всего способствует образованию всего на фаерволле.

15
dilettant122 · 01-07-2019

БВ это не "взрыв" сингулярности и разлёт её осколков в пустое пространство.
Если я не ошибаюсь, то тов. Гришин говорил о выходном конце "вихревой трубки" из которой и вывалилась наша Вселенная.
"По Леониду" прямой коллапс СМЧД произошёл в период инфляции, тогда расширение пространства (не очень удачное определение) происходило столь стремительно, что не дало возможности СМЧД поглотить всю материю имеющуюся в наличии, кое-что осталось на формирование галактик. Умозрительно эту картину представить можно, построить мат. модель, подтверждающую это допущение, оказалось тоже вполне возможно, осталось дело за малым - подтвердить эти догатки наблюдениями.

16
Gagarin75 · 01-07-2019

Неужто коллеги хотят в неявном виде сказать, что в ранней Вселенной имела место принципиально другая физика? Отличная от привычной всем нам сегодня физики. Что это за такая экзотическая материя, потерявшая таинственным образом способность к очень быстрому коллапсу? Стена Слоуна или великая стена Геркулеса, отчего в них не наблюдается в настоящее время быстрые превращения в СМЧД? Крупномасштабные скопления материи сейчас весьма стабильны. Вопросов больше, чем ответов, а реальные наблюдения заметно расходятся с моделью. Полагаю, в их теории нужно что-то подпилить.

17
nikkaknik56 · 01-07-2019

Gagarin: Физика одна и та же, просто условия были другие, и прежде всего плотность вселенной.

18
MaiorVihr63 · 01-07-2019

Уважаемый BlackHole, с реинкарнацией Вас!
Я Вам плюс поставил.

19
BlackHole16 · 01-07-2019

MaiorVihr, спасибо! Тоже хотел поставит не получился, этот зараза стрелка вверх, наверное помнит, даже оочень давние нажатие на нее.

20
nikkaknik56 · 01-07-2019

Назар и от меня держи +.

21
BlackHole16 · 02-07-2019

nikkaknik, тоже большое спасибо! Вот бы ещё пару таких щедрых людей и мне будет не страшны некоторые правила этого сайта, в смысле, нуу там дать ссылки куда нит подальше, чем Вики например.

22
Teddy22 · 02-07-2019

BlackHole, а ты не ссылки давай, а заголовок статьи. Гуглом все пользоваться умеют. Или кусок фразы с необычными словами из текста, чтобы поиск был более однозначный. Ссылки вирусоопасны, потому и преследуются.

23
Zemlianin__P40 · 02-07-2019

BlackHole, от ссылок не туда рекомендую воздержаться. Есть другие способы донесения информации.

24
viktorchibis34 · 02-07-2019

Nikkaknik, «типы НЗ» - это что-то новенькое (не знаком).
.
Кварковые звезды или ядра звезд – гипотеза. По ST кварки – это блоки симплов-спиралей (u = 4Su+, d = 2Sd-). В стабильных нуклонах они образуют обруч (бублик), стягивающий все симплы нуклона в один агрегат. При ядерных реакциях они могут возникать в свободном виде. Но большинство симплов-спиралей при ядерных реакциях – это симплы-спирали лопнувших мю-нейтрино. Всю эту «кашу» симплов-спиралей я называю симпльной плазмой (по аналогии с кварк-глюонной плазмой). Симплы-спирали очень активны, за счет сильного магнитного поля на торцах спиралей, и стараются образовать более длинные блоки и свернуться в симплы-бублики. Но с другой стороны они не стабильны и постоянно укорачиваются, за счет непрерывного истечения энергии магнитного поля с их торцов. Некая стабилизация наступает на определённых резонансных длинах, на которых образуются стабильные частицы (например, электроны и позитроны: e- = 6Se-, e+ = 6Se+; или восстанавливаются обручи кварков - конфайнмент). Сама по себе симпльная (кварковая) плазма длительной время существовать не может. Поэтому никаких кварковых звезд не существует. О кварковых ядрах звезд тоже говорить не приходится, т.к. весь описанный процесс очень быстро текущий (квази-виртуальный). Кроме того в стабильных звездах (при стандартных ядерных реакциях) он протекает внутри нуклонов, а наружу вырываются уже стабильные частицы (электроны, позитроны, фотоны, нейтрино). При полном разрушении нуклонов (например, в ускорителях) симпльная плазма существует некоторое время в свободном виде, но тут же собирается в виртуальные (например, БХ) и стабильные частицы, или аннигилирует, порождая стабильные частицы.
Есть еще один быстротекущий процесс в котором образуется симпльная плазма – это коллапс НЗ в ЧД, при котором за счет гигантского давления лопаются все симплы-бублики всех нуклонов, образуется двухполярная плазма из симплов-спиралей. Никакие стабильные или короткоживущие блоки и бублики при этом образоваться не могут (их тут же раздавит). А от массовой аннигиляции плазму спасает мощное магнитное поле сначала НЗ, а затем сориентировавшихся по нему симплов-спиралей. Заряженные симплы в этом магнитном поле делятся на две группы (мальчики налево, девочки направо), и объединяются в два разнополярных бублика ЧД (по аналогии с двухбубликовыми агрегатами ЭПП и нейтрино). Именно такая «реакция», вероятно, происходит и при прямом коллапсе сжимающегося первичного газового облака в СМЧД. Термоядерные реакции в таком первичном газовом облаке, вероятно, начинаются с задержкой (ещё не готов нужный изотопный состав?). И главную роль в раздавливании нуклонов играет чисто гравитационное давление, не встречающее сопротивления термоядерного ветра (излучения). За счет этого и образуются сверхмассивные СМЧД.
.
ИМХО (Leonidu).

25
viktorchibis34 · 02-07-2019

Извиняюсь, комментарий в голове слепился из дискуссий к двум новостям, надеюсь сильно не запутал.

26
Leonid3137 · 02-07-2019

"..Вот именно этот процесс хотелось бы понять поподробнее.." (с)viktorchibis
Представьте себе начальную равноплотную вселенную и небольшое отклонение от средней плотности массой в 100 млн солнечных радиусом ~7500 световых лет. Плотность этого шарика 1.386E-22 [кг/м^3] (8 000 молекул водорода и гелия на м. куб.). Под действием гравитации шарик сжимается, табличка Радиус/Время:
Радиус [м] Время [год]
7.00E+19 0
6.00E+19 84023117
5.00E+19 115714225
4.00E+19 137690482
3.00E+19 154021494
2.00E+19 166173297
1.00E+19 174662960
1.00E+18 178824260
1.00E+17 178950401
1.00E+16 178954374
1.00E+15 178954499
1.00E+14 178954503.188
1.00E+13 178954503.313
1.00E+12 178954503.317 (6.7 а.е. или 3.5 радиуса горизонта событий для этой массы)
Нарисуйте график и проанализируйте. (Даже когда в центре за миллион лет до момента "Ч" загорится звезда массой в 30 солнечных то её излучение уже не сможет остановить стомиллионносолнечную массу газа, уже набравшую скорость падения и взрыв этой звезды сверхновой станет не более, чем пуком, не видимым снаружи).

27
nikkaknik56 · 02-07-2019

viktorchibis: Виктор, кварковый конфайнмент по существу не отличается от ядерного, все зависит от количества энергии, а какие энергии внутри НЗ - мы можем строить только догадки. имхо.

28
Teddy22 · 02-07-2019

BlackHole, как тандыр, работает? У меня основание печки - под потрескался за зиму. Хочу подовый камень туда замастрячить.

29
BlackHole16 · 02-07-2019

Ооо, плюс четыре балла за сутки, большое спасибо всем за щедрость.
.
Teddy, с тандыром у меня всё в порядке, жена пока не жалуется. Если треснулся, можно замазать обычной глиной. Если не лень, можно добавит в глину изоляционный песок от нерабочих электро-нагревателей (ТЕН), и запекать (топит) несколько часов.

30
BlackHole16 · 02-07-2019

не ТЕН, очепяткаТЭН.

31
viktorchibis34 · 02-07-2019

Leonid, спасибо за подробности процесса. Выходит авторы модели в общем-то правы в своих расчетах.

32
viktorchibis34 · 02-07-2019

Nikkaknik, Вы не перестаёте удивлять своими «открытиями». Вот уже «ядерный конфайнмент» изобрели. Поделитесь, что это такое?

33
paragonn2246 · 02-07-2019

Реальное доказательство находится в центре каждой галактики
_______________________________________________________
Ну да, там много всяких доказательств. Вопрос, как до них добраться. Или вы там уже что-то разглядели?

34
dr_ovosek0 · 02-07-2019

Leonid3, с ГС такого большого радиуса не все так просто. Особенно, с физикой под ним. Тяготение под ним должно убывать экспоненциально, а потому, если внутри образуется звезда, то не будет ли она существовать во вполне приемлемых условиях для того, чтобы своим излучением остановить приток вещества?
Далее следует чистой воды фантазия: как мне кажется, СМЧД должна быть "матрешкой" -- с корой из металлической нейтронно-протонной массы, в центре довольно массивная звезда, а между ними жидкие и газообразные слои. Но такая конструкция не может быть стабильной и "центральный огонь", вроде бы, должен немедленно начать дрейфовать в случайном направлении к твердой коре под ГС... Тут недостаток фантазии не позволяет представить конечный результат столкновения звезды и корки под ГС... 8-)

35
graviton24 · 02-07-2019

!!!

36
graviton24 · 02-07-2019

Я извиняюсь. Ставил восклицательные знаки paradonn22 за остроумие, но опоздал. Сожалею.

37
Leonid3137 · 02-07-2019

dr_ovosek, ЧД и горизонт событий в рассматриваемом процессе сжатия материи ни причём. Расчёт выложенной таблички закончен на радиусе 3.5 радиусов горизонта, далее необходимо применять законы ОТО. Но результат очевиден -- прямой коллапс НЕ ВРАЩАЮЩЕЙСЯ материи в СМЧД возможен и даже неизбежен 8-)

38
dr_ovosek0 · 02-07-2019

Leonid, это же какую скорость падения и какую плотность должно иметь вещество (в основном, водород), чтобы преодолеть излучение и давление расширяющейся плазмы при начале термоядерной реакции звезды по массе равной по вашим подсчетам 30 массам солнца?!

39
Leonid3137 · 02-07-2019

Комментарий заблокирован

40
Leonid3137 · 02-07-2019

Ой, не то скопировалось :-((
Модератор, уберите пожалуйста!

41
Leonid3137 · 02-07-2019

dr_ovosek, а прочитали начальные условия: 100 000 000 (сто миллионов масс Солнца)!!

42
Leonid3137 · 02-07-2019

dr_ovosek, скорость падения на расстоянии 3.5 радиусов горизонта ~100000 км/сек! Напомню, что скорость разлёта остатков сверхновой всего две -- три тысячи км/сек.
Что-то у меня клавиатура живёт своей жизнью, отключаюсь, буду чистить :-))

43
dr_ovosek0 · 02-07-2019

Leonid, вообще-то, это вполне сопоставимо с соотношением массы заряда термоядерной бомбы и массы перемещаемого ею грунта при подповерхностном взрыве (с вывалом грунта).

44
viktorchibis34 · 03-07-2019

dr_ovosek, в «эксперименте» с ТЯБ грунт изначально неподвижен. А что было бы, если бы он во время взрыва весь летел в сторону взрыва со скоростью 100 000 км/сек?

45
dilettant122 · 03-07-2019

Да было бы как с подрывом мегатонного боеприпаса на дне Марианской впадины, никакой эпичности, просто "маленькй пук".

46
Teddy22 · 03-07-2019

Беда в том, что модель работает, если первоначальный шарик находится в пустой вселенной. А это не так. Гравитация к флуктуации увеличения плотности в значительной мере компенсируется притяжением к другим частям материи.
К тому же существуют другие силы, кроме гравитации. К тому же материя обладает моментом инерции, попросту вращается. К тому же вращение стимулируется магнитными полями.
В результате древние СМЧД всего лишь одна из гипотез.

47
Leonid3137 · 03-07-2019

"..компенсируется притяжением к другим частям материи.." (с)Teddy
Напомню, что "другие части" компенсируют друг друга.
.
"..материя обладает моментом инерции.. .. магнитными полями.." (с)Teddy
Напомню, что речь идёт о НАЧАЛЕ, турбулентности первичного газа ещё не было, а когда она (турбулентность) появилась, тогда и окончились возможности для прямого коллапса материи в СМЧД. Магнитные поля так же ещё не возникли.
.
Тем не менее это лишь одна из гипотез :-)
.
(В моей клавиатуре просто батарейка скончалась, а я-то выдвинул гипотезу о загрязнении, как одну из возможных :-)))

48
Teddy22 · 03-07-2019

"Другие части компенсируют друг друга" а Вы не перепутали со случаем сферически симметричной задачи?
Турбулентность появляется сразу с наличием движения. К сожалению, понимание этого не в чести. И это надо доказывать. Но для меня это кристально ясно.
Магнитные поля появляются сразу же при движении заряженных частиц. А в те времена плазма была ещё более распространенным состоянием, чем сейчас.

49
dilettant122 · 03-07-2019

Teddy, в начале начал движения не было! Было расширение пространства (инфляция), турбулентность появилась значительно позже, а до момента окнчания инфляции ничто не мешало коллапсировать "сгусткам" в-ва в первичные СМЧД.

50
Teddy22 · 03-07-2019

При чем тут инфляция? Леонид нарисовал нам картинку позже 100 млн лет. Инфляции и след простыл.

51
Leonid3137 · 03-07-2019

"..Турбулентность появляется сразу с наличием движения.." (с)Teddy
Налейте в кастрюлю воды, поставьте на плиту, но не включайте -- появилась там "турбулентность? А между тем молекулы воды там "двигаются" и не слабо. Концентрация ионов 1/10^7 (вспоминаем про pH) -- чистая плазма, движение ионов тоже есть, а вот с создаваемым ей магнитным полем неувязка, нет его, как нет и направленного движения носителей заряда (тока) :-)
Да и говорим-то про начало начал, тёмную вселенную представленной молекулярным водородом и гелием без ионизации. Реионизация началась позже.

52
Teddy22 · 03-07-2019

Разве начальные условия соответствуют воде в кастрюле?
Концентрация ионов 1/10^7 по сравнению с числом авагадро - мизер.

53
Teddy22 · 03-07-2019

Число Рейнольдса для воды и разреженного газа сильно отличаются.

54
dr_ovosek0 · 03-07-2019

Удивительно "равновесным" явлением был Большой Взрыв! Никакого движения, кроме как по прямой и хором не породил. ))) Любое движение (даже пресловутая инфляция) не представимо без флуктуации, потому "неподвижные" облака газа в дозвездную эру -- это миф, а любой миф порождает чудовищ. 8-)

55
dr_ovosek0 · 03-07-2019

dilettant, что-то у вас слабо с элементарной геометрией: на дне Марианской впадины в полушарии радиусом в 11 000 метров над зарядом было бы почти 3 трлн тонн воды (в цилиндре, с тем же радиусом -- в полтора раза больше). Надеюсь, согласитесь, что 3 трлн тонн несколько больше, чем 100 млн тонн. Но сравнить есть с чем: все, наверное, видели газо-водяные столбы от взрывов глубинных бомб? А такие взрывы происходят на глубине в десятки метров. Вот я и думаю, что кумулятивная струя (которая неизбежно образуется в воронке от мегатонного взрыва на глубине в 11 000 метров) все же пробьет эту толщу, и на окружающих побережьях мало никому не покажется. А жаль, такой любопытный опыт был бы очень красивой физикой! ))).

56
Teddy22 · 03-07-2019

Равновесность большого взрыва следствие бедности модели. Допускаем простейшие явления и получаем бедную модель. Реальность всегда кучерявее моделей. А здесь это просто критично до фэйла модели. Утрачиваются существенные детали. Потерял маленький винтик, а весь аппарат не работает.

57
dilettant122 · 03-07-2019

dr_ovosek я конечно могу ошибаться, но даже взрыв "Царь-бомбы" (>50 мегатонн) на глубине в 11 км под водой создаст кавитационный пузырь ~1,2 км в диаметре, стенки пузыря даже не достанут до стенок жёлоба (если исследователи не врут насчёт ширины жёлоба у дна), так что подрыв мегатонной бомбы на дне Бездны Челленджера по эффективности будет сравним со взрывом противотанковой мины на поверхности, т.е. "маленький пук". Значит и "врыв" сверхновой внутри коллапсирующего облака практически не повлияет на процесс.

58
viktorchibis34 · 03-07-2019

«Реальность всегда кучерявее моделей.» - Teddy.
С этим спорить трудно. Но единственный метод познать реальность – это несколько упростить её модель, отбросив малосущественные элементы.
Так dr_ovosek упирает на силу термоядерного взрыва. Но всякий взрыв – это движение во вне. А если перекрыть все каналы движения (прочной оболочкой или ещё более сильным встречным движением), то взрыв будет бурлить внутри. Причем взрыв «внутри» без достаточного сброса давления породит ЧД, которая тут же «съест» всё давление и начнет работать наоборот, как насос.
Аналогичный анализ можно провести и другими элементами процесса (степень стабильности в облаке, наличие-отсутствие зарядов – без движения которых не может возникать магнитных полей, и т.д.). Думаю, что степень их влияния будет не сопоставима с энергией поездов, мчащихся в одну точку.
Я конечно изложил «словесную» модель. Снимаю шляпу перед авторами статьи и Leonid-ом, способными просчитывать такие модели.

59
dr_ovosek0 · 03-07-2019

viktorchibis, так в том-то и дело, что Леонид не указал с какой скоростью и, создавая какое давление, будут двигаться эти расчетные 100 млн масс солнца на бедную новорожденную звездочку в 30 масс солнца в центре будущей СМЧД к моменту ее рождения. Меж тем, как мне видится, статичная масса водорода, сжатая от радиуса в 7500 св. лет до 6,7 а. е., даже близко не окажет такого сопротивления, какое, например, оказывает вода взрыву хилой химической глубинной бомбы массой в 0,5 тонны на глубине в метров 30.
Кстати, в этот момент (зажжения звезды внутри СМЧД) на каждое условное "солнце" в сфере сжимающегося водорода в среднем будет приходиться объем равный шару с радиусом в 2 165 207 км (напоминаю, что радиус нашего Солнца -- 695 510 км). Так что, скорее всего, вокруг "новорожденной" плотность среды будет ниже, чем она сейчас у самого Солнца на глубине меньше 1/3 его диаметра, а энергичность младенца в 30 солнечных масс будет куда сильнее, чем у нашего скромного желтого карлика.
В общем, "Вы, профессор, воля ваша, что-то нескладное придумали! Оно, может, и умно, но больно" нескладно выходит...

60
nick_s57 · 03-07-2019

Все просто. Сначала родились СМЧД-зародыши. Затем квазары. Началась генерация вещества. Затем сформировались галактики. Часть из них стали спиральными.
Как-то так )))

61
Leonid3137 · 04-07-2019

"..как мне видится.." (с)dr_ovosek
А что, калькулятора, логарифмической линейки, просто карандашика и листочка бумаги нет?
Масса -- 2.0E+38 кг
Объём шарика радиусом 6.7 а.е. -- 4.2E+36 м^3
Плотность 47 кг/м^3
Энергия падения этой массы при скорости 100000 км/сек (E = mV^2/2) =~1.0E+54 дж
Энергия взрыва сверхновой массой 30 солнечных ~1--10Е+47 дж, что в 10 000 000--1 000 000 раз МЕНЬШЕ энергии падающей массы газа.
Максимум на что способен этот взрыв, так на пару миллисекунд задержать время наступления коллапса :-)

62
Teddy22 · 04-07-2019

Ну ничего себе "пук"! Сдвиг дна на несколько метров порождает цунами, в котором гибнут десятки тысяч человек. А тут километр в диаметре. Несжимаемость воды порождает довольно значительные последствия.

63
Teddy22 · 04-07-2019

Leonid3, берем с потолка огромную массу. Придаем ей скорость в треть от скорости света опять оттуда же (то есть берем её энергию аннигиляции, делёную на 9). А потом народ изумляется огромности полученной энергии. Тут ничего считать не надо.
С тузами из рукава получается менее эффектно.

64
Teddy22 · 04-07-2019

Брать надо не массу, а её отклонение от общего фона. Величину флуктуации. То есть (sic !) турбулентность первичного гравитационного поля.
То есть величину не только по массе, но и по размерам - по поперечнику. А уже потом высчитывать скорость "падения". Но и это не все. Угловой момент тоже важен. По мере уменьшения радиуса его влияние на стабилизацию системы возрастает определяюще.
И вот тут наступает разочарование этой "простой" моделью.

65
Leonid3137 · 04-07-2019

Teddy,
1, Масса не с потолка, но средняя масса СМЧД.
2. Энергия сжатия, соответственно скорость, не с потолка, но по формуле E=G*M*(1/Rконечн - 1/Rнач)/5 -- можете сами её вывести из закона Ньютона F=G*M/R^2
3, Энергия взрыва сверхновых далеко не с потолка, но из академических источников, ссылки на которые не даю, сами найдёте.
4. Начальный радиус рассчитан по времени ДО начала реионизации.
.
Жду извинений за туза :-)))

66
Leonid3137 · 04-07-2019

Конечно F=G*M*m/R^2

67
Teddy22 · 04-07-2019

То есть сначала предполагаем, что СМЧД образовалась, а потом рассчитываем её параметры в качестве доказательства её неотвратимости образования?
Если СМЧД образовалась, то по определению ничего оттуда существенного не вырвется. Чего тут считать?
.
Насчет экранировки внешних частей ошибочно по аналогии со сферически симметричным случаем.
Предположим, что имеем совершенно равномерное наполнение пространства веществом. Очевидно никаких ЧД не будет. Но включаем логику экранировки внешних слоев. Мысленно вырезаем сферу и начинаем считать как она будет коллапсировать. А она будет! В чем загвоздка? Загвоздка в предположении экранировки внешних частей. Считать надо излишек плотности (величины грав поля) в флуктуации.

68
viktorchibis34 · 04-07-2019

dr_ovosek, хочу напомнить, что первым договором ограничения был договор об ограничении ядерных испытаний, и в первую очередь их мощности. Заключили его как раз после испытания термоядерных бомб. Так, что не советую гнаться за «красивой физикой». Во-первых это запрещено, во-вторых образование ЧД при термоядерном взрыве в замкнутом объёме вполне вероятно.
.
Teddy, не пойму с чем Вы не согласны. То что исходным спусковым крючком начала всей динамики и в конечном счете сжатия некой сферы в газовом облаке в СМЧД является флуктуация плотности все согласны. Вы требуете – дайте расчет динамики процесса (во времени?). Да кто же его вот так сразу даст. Очевидно одно, что первичные звезды – это уже последующее поколение объектов. Значит СМЧД образовались в интервале первых 180 млн лет. Более точно оценить можно только по моделям. Вот люди и предлагают. Есть возражения - предложите свою модель. Мы её оценим.

69
dr_ovosek0 · 04-07-2019

Leonid, не люблю я эти степенные цифры, предпочитаю считать в соотносительных размерах, а в них объем сферы радиусом в 6,7 а. е. равен объему 2 992 888 299 солнц. Вы же в своих расчетах исходили из того. что масса первичного коллапсирующего облака водорода составляет 100 млн. масс солнца. Каким Макаром вы получили среднюю плотность в 47 кг на кубометр?! Где-то вы в 1000 раз ошиблись...

70
Leonid3137 · 04-07-2019

dr_ovosek, ну точно, калькулятора у вас нет, а в уме считать не можете :-(
Средняя плотность Солнышка 1400 кг/м^3.
Плотность облачка из 100 000 000 Солнц находящихся в объёме 2 992 888 299 солнечных в 100 000 000 раз больше и в 2 992 888 299 раз меньше солнечной:
1400 * 100 000 000 / 2 992 888 299 = 46.8 кг/м^3 :-)))
(А всё потому, что степени не любите!)

71
dr_ovosek0 · 04-07-2019

Leonid3, виноват -- это я по привычке плотность "читал" в кубических дециметрах. ))) Теперь сообразил, что вы под жуткой плотностью подразумевали плотность в полтора раза ниже плотности жидкого водорода!
Но хотелось бы, все же, получить ответ, как такая жидкая среда с такой ничтожной плотностью может противостоять ударной силе термоядерной реакции мощностью в 30 Солнц?!

72
Leonid3137 · 04-07-2019

"..Считать надо излишек плотности.." (с)Teddy
Ну ей-богу, я не dr_ovosek, не любящий степенное представление чисел, и исходил из средней плотности вселенной 15 барионов/м^3 (в тридцать раз бОльшей нынешней) или 5.0E-27 кг/м^3 и эта цифра учтена, хотя из-за малости (пять порядков) можно было и не учитывать :-))

73
Leonid3137 · 04-07-2019

dr_ovosek, ну привёл же энергии падающего газа и энергию взрыва сверхновой в комментарии №61:
"..Энергия падения этой массы при скорости 100000 км/сек (E = mV^2/2) =~1.0E+54 дж
Энергия взрыва сверхновой массой 30 солнечных ~1--10Е+47 дж.."
Газ мощнее взрыва в МИЛЛИОН -- ДЕСЯТЬ МИЛЛИОНОВ раз, какие соображения ещё нужны?

74
Teddy22 · 04-07-2019

dr_ovosek, энергия термоядерного синтеза существенно меньше энергии аннигиляции, которой Leonid3 придавливает царь-бомбу.
Чего тут считать? Просто сравнить дефект масс и далее по E=mc2.

75
Leonid3137 · 04-07-2019

Teddy, не лепите горбатого, про аннигиляцию пока и не упоминал, а термоядерный синтез сам не считал, а сослался на авторитеты :-))

76
viktorchibis34 · 04-07-2019

Так, дело помаленечку продвигается к консенсусу (пусть и компромиссному). Надо сказать в модели Leonida я сам наступаю на горло своей «песне», которую «пел» несколько месяцев назад, о формировании СМЧД ещё на уровне симпльной плазмы (с участием электромагнитных сил). Та старая моя модель помимо концентрации материи в галактики и коллапса в СМЧД также объясняла образование нитевидных нитей горячего газа WHIM. В модели Leonida, думаю, что WHIM – это остатки первичной газовой среды между сферическими областями (разного размера), стянутыми флуктуациями плотности в галактики (с образованием СМЧД в центральной области). ИМХО.

77
dr_ovosek0 · 04-07-2019

Рванет гораздо раньше, чем полагает Леонид, так как в центре этого сжимающегося облака давление и температура достигнут критической точки задолго до приобретения газом релятивистской скорости.
Кстати, сейчас представил такой механизм: в центре сжимающегося шара водорода в объеме, близком к объему желтого карлика, начинается термоядерная реакция по интенсивности близкая к той, что происходит сейчас в центре Солнца, она вызывает в этом облаке ударную волну, в которой из-за скачка плотности и температуры также начинается термоядерная реакция. Обе они идут при температурах и давлении, при которых все там очень быстро превращается в углерод. Тут-то и происходит коллапс углеродного огарка в "брильянтовую" звезду, которая потом, неоднократно вспыхнув сверхновыми, превращается в ЧД и далее в СМЧД.

78
Leonid3137 · 04-07-2019

dr_ovosek, попробуйте ответить на такой вопрос по задаче поставленной в комментарии №26:
В этом облаке отмечаем две молекулы -- одну на краю облака на расстоянии 7500 световых лет от центра, другую внутри облака на расстоянии 3750 световых лет от центра. Прошло 150 млн лет и радиус облака уменьшился в два раза -- первая молекула находится на расстоянии 3750 световых лет от центра. На каком расстоянии от центра находится вторая отмеченная молекула?

79
dr_ovosek0 · 05-07-2019

Leonid, это зависит от того, началась термоядерная реакция в центре облака, в какой конкретно момент она началась и с какой интенсивностью?..

80
Leonid3137 · 05-07-2019

dr_ovosek, до термоядерной реакции ещё далеко, облако сжалось всего в два раза по диаметру :-)

81
dr_ovosek0 · 05-07-2019

Leonid, сжатие в 8 раз по объему означает, что облако станет совсем не однородным по плотности, и в центре его образуется область с давлением на десятки порядков большая, чем на окраинах. Например, давление в поверхностных слоях Солнца ничтожно (лень в справочниках искать), а в центре превышает сотни миллиардов атмосфер...
Кстати, это доказывает вашу правоту: раз уж гравитация не дает термоядерной реакции разметать такой небольшой объект, как желтый карлик, и та только изредка выбрасывает из него протуберанцы и плазменные объекты совершенно ничтожной массы, то что уж говорить о чудовище с массой в 100 000 000 таких карликов.

82
Leonid3137 · 05-07-2019

"..облако станет совсем не однородным по плотности.." (с)dr_ovosek
Здесь вы ошибаетесь: равноплотное сферическое не вращающееся облако сжимаясь под действием собственной гравитации остаётся равноплотным! Относительные линейные расстояния между частицами его остаются неизменными.
Правильный ответ на комментарий №78 -- 1875 световых лет. Вторая частица как была в ДВА раза ближе к центру, так и остаётся ближе к центру в ДВА раза на всём пути к коллапсу 8-)

83
viktorchibis34 · 05-07-2019

dr_ovosek, давайте уточним, что Вы хотите доказать. Что термоядерный взрыв внутри коллапсирующего облака остановит коллапс и разметает всё облако по сторонам?
С термоядерными взрывами на Земле сравнили – плотности не те.
С солнышком тоже сравнили – не хватает мощности всё разметать.
Посмотрим на взрыв СНЗ – всё разметал (породив в центре ЧД) и затих. Это в пустоте-то! А если на него несется со всех сторон 10% массы галактики – кто кого «шапками» закидает?
А ещё вспомните про ТМ. Да-да 85% массы галактики. Которая вместе со всей барионкой несется к центру облака в едином гравитационном порыве, а вот в газодинамическом взаимодействии не участвует (пропускает ударную волну сквозь себя).
К сожалению не умею считать на таком уровне, чтобы перевести всё это в цифры, но думаю этих примеров достаточно, чтобы понять, что коллапс не прекратится. Он остановится на совершенно другом качественном уровне. Когда 10% массы провалится в СМЧД, когда массово загорятся звезды, когда заработает турбулентная газодинамика и включится в работу электромагнитная динамика.

84
dr_ovosek0 · 05-07-2019

Leonid, опомнитесь! ))) Вспомните геометрию (не помню за какой класс!). Чем ближе к центру частица, тем меньший (в кубе) объем на нее приходится. А потому плотность при неизменности расстояния от центра будет расти обратно пропорционально кубу расстояния. Дальше, я надеюсь, вы сами посчитаете.

85
Leonid3137 · 05-07-2019

dr_ovosek, плотность-то растёт обратно-пропорционально кубу радиуса, расстояние между частицами уменьшается, это так, а я-то вам пытаюсь донести то, что взаимное расположение падающих частиц не меняется и это не рассуждение на пальцах, но математически доказанный факт. Лишь при достижении больших скоростей, когда начинают проявляться зависимость от скорости по ОТО, взаимное расположение отклоняется от первоначального.

86
dr_ovosek0 · 05-07-2019

Leonid, и тут вы не вполне правы, потому что не учитываете реальные факторы, такие как возникновение в сжимающемся облаке турбулентных потоков из-за нарушения однородности вследствие случайных столкновений атомов, которые, раз случившись, лавинообразно нарастают по мере сжатия. Вдобавок, облако по мере сжатия разогревается, что также ведет к нарастанию в нем вероятностных процессов задолго до приобретения атомами релятивистских скоростей. К тому же, чисто математический взгляд на вещи исключает влияние на процессы в сжимающемся облаке такого физического явления, как внутреннее трение в газовой среде, а оно обязательно должно нарастать задолго до достижения "термоядерных" плотности, температуры и давления... И это еще при абстрагировании от того, что движущиеся атомы неминуемо ионизируются там, где они часто сталкиваются. :-)

написать комментарий наверх
Для добавления комментария необходимо зарегистрироваться, а затем войти на сайт используя свой логин и пароль.

Если Вы уже зарегистрировались, но забыли пароль - воспользуйтесь нашим разделом восстановления пароля.

© 2002-2020. Все права защищены. AstroNews.ru | Перепечатка любых материалов сайта без разрешения редакции запрещена!