В ходе новаторского исследования учёные из Рочестерского технологического института получили новую информацию о скорости, с которой чёрные дыры могут перемещаться во Вселенной. Согласно результатам моделирования, после энергичного столкновения чёрные дыры могут достигать скорости чуть менее 10% от скорости света. Этот вывод опровергает предыдущие расчёта и приближает нас к пониманию бурных событий и последствий столкновений черных дыр. Исследование опубликовано в журнале Physical Review Letters.
The Ultimate Recoil: Высвобождение беспрецедентных скоростей.
При слиянии двух черных дыр образовавшаяся чёрная дыра не просто остаётся в своём первоначальном положении. Вместо этого она может испытывать эффект отдачи, который выводит её на новую траекторию и скорость. Это явление возникает при неравномерном распределении гравитационной энергии из-за неравных масс или спинов в паре черных дыр до слияния.
По предыдущим оценкам, максимальная скорость, возникающая в результате этого эффекта, составляла около 5 000 км/с. Однако недавнее исследование Джеймса Хили и Карлоса Лусто показало, что черные дыры могут достигать скорости до 28 562 км/с, что значительно превосходит предыдущие предсказания.
Последствия для науки о черных дырах.
Понимание ограничений и динамики столкновений черных дыр имеет решающее значение для углубления наших знаний об этих загадочных космических образованиях. Открытие высокоскоростных черных дыр может потенциально объяснить существование черных дыр, которые больше, чем предсказывают существующие теории.
При увеличении числа черных дыр, находящихся в движении, столкновения становятся более частыми, что приводит к образованию более массивных черных дыр. Это проливает свет на предельную массу ядра при коллапсе и позволяет получить ценные сведения о формировании и эволюции черных дыр.
Мощь суперкомпьютеров и численного моделирования.
Для получения принципиально новых результатов Хили и Лусто использовали суперкомпьютер для проведения 1 381 полного численного моделирования столкновений двух черных дыр равной массы с противоположными спинами. В результате моделирования удалось определить максимальную скорость черных дыр после столкновения.
Расчёты показали, что максимальная скорость составляет 28 562 км/с, что эквивалентно более 100 млн. км/ч. Для сравнения: скорость убегания объекта, движущегося по Млечному пути, составляет всего 497 км/с, а самый быстрый из созданных человеком объектов - солнечный зонд Parker - достиг скорости 163 км/с.
Маловероятный сценарий и будущее исследований черных дыр.
Хотя сценарий, использованный исследователями при моделировании, является маловероятным, понимание экстремальных ограничений столкновений черных дыр создаёт основу для будущих исследований. Определив границы этих событий, учёные смогут уточнить свои модели и предсказания, что в конечном итоге углубит наше понимание чёрных дыр и их поведения.
"В нашем исследовании была точно оценена предельная отдача, возникающая при высокоэнергетическом столкновении двух чёрных дыр. Экстраполяция на экстремальные вращения привела нас к оценке предельной отдачи в 28 562±342 километра в секунду, что ограничивает её значением ниже 10% от скорости света". - Джеймс Хили и Карлос Лусто, Рочестерский технологический институт.
По материалам: https://earth-chronicles.ru/ne...
P.S. В.К. Вы знаете, возникает, на мой взгляд, совершенно естественный вопрос, связанный с тем, какие будут сделаны выводы, если вдруг обнаружится, при более тщательном исследовании, что скорость разбегания превосходит расчётную и маловероятную? И вопрос этот возникает потому, что чёрные дыры рассматриваются как некие несжимаемые образования да ещё и являющиеся сингулярностью. Т.е., они могут только сливаться и никак иначе.
Как известно, гравитационный радиус Шварцшильда представлен выражением rg = 2Gm/c2, куда входит константа G, определённая из выражения Ньютона для гравитационно взаимодействующих тел:
Однако это определено, скажем так, для слабых гравитационных взаимодействий, но распространено на все тела во вселенной, что, на мой взгляд, является, по меньшей мере, преждевременным. Тем не менее, при создании компьютерных симуляций и расчётов, исходят именно их этих представлений.
Чёрные же дыры нам представляются как нечто внутри сферы Шварцшильда за, так называемым, горизонтом событий, определяемым радиусом этой сферы. Но сфера Шварцшильда не есть нечто такое, что не может быть, скажем так, подвергаться внешнему воздействию, приводящему к изменению или искажению.
Хочется также отметить, что визуализация всех этих расчётов, якобы для наглядности, представлена плоской, что не является правдой на самом деле, и это вводит в заблуждение.
Так вот, если мы себе представим взаимодействие таких объектов как чёрные дыры по аналогии со взаимодействующими магнитами, то почему бы не допустить, что при сближении двух чёрных дыр, они формируют пространство между собой, отличное от того, которое нам представляется.
Кроме того, их взаимодействие определяет и поле причин этого пространства, приводящее к искажению их гравитационных радиусов и выходу вещества за пределы, скажем так, их индивидуальных сфер, что в существующем поле причин порождает образование вещества-антивещества, которое аннигилируя, определяет не только их разбегание, но и формирование тех облаков газа и пыли, из которых потом образуются галактики. Ведь на мой взгляд, ничего не препятствует такому представлению, кроме пресловутой, ничем не обоснованной, сингулярности.
В предложенном же представлении, отпадает необходимость во всяких "больших взрывах" и расширениях или сжатиях Вселенной, которые, по своей сути, являются лишь локальными, определяя и анизотропию реликтового излучения, и структуру Вселенной на больших масштабах.
Ну, а для определения "большого взрыва", если без него уже никак нельзя обойтись, необходимо вспомнить о том, что Ничто только тогда становится Нечто, когда осознано, о чём я уже писал ранее.
Оценили 4 человека
8 кармы