Физики предложили новую теорию о черных дырах из ранней Вселенной

7 Сентября 2017 в 14:00, Илья Хель 16

Физики Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе предложили новую теорию того, как могли сформироваться первые черные дыры Вселенной и какую роль они могли сыграть в производстве тяжелых элементов, таких как золото, платина и уран.

Работы были опубликованы в журнале Physical Review Letters.

Астрофизики уже давно ломают голову над вопросом, когда появились самые первые черные дыры во Вселенной – спустя менее чем секунду после Большого Взрыва или много миллионов лет позднее, когда умирали первые звезды.


Александр Кусенко, профессор физики Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, и Эрик Котнер, аспирант университета, разработали достаточно простую новую теорию, из которой следует, что черные дыры могли сформироваться вскоре после Большого Взрыва, задолго до того, как засияли первые звезды. Астрономы ранее выдвигали предположения, что эти так называемые первичные черные дыры могут объяснить всю или часть загадочной темной материи и что они также могли засеять формацию сверхмассивных черных дыр, которые пребывают в центрах галактик. Новая теория предполагает, что первичные черные дыры могли помочь в создании множества тяжелых элементов, встречающихся в природе.

Исследователи начали с рассмотрения однородного поля энергии, пронизывающего Вселенную сразу после Большого Взрыва. Ученые ожидают, что такие поля существовали в далеком прошлом. После того, как вселенная быстро расширилась, это энергетическое поле скомковалось. Гравитация заставила эти комки встретиться и объединиться. Исследователи из Лос-Анджелеса предположили, что небольшая часть этих растущих комков была достаточно плотной, чтобы стать черными дырами.

Их гипотеза довольно обобщенная, говорит Кусенко, и не полагается на, как он выразился, «маловероятные совпадения», лежащие в основе других теорий, объясняющих первичные черные дыры.

Из работы следует, что эти первичные черные дыры можно найти при помощи астрономических наблюдений. Один из методов включает измерение крошечных изменений яркости звезды, которые являются следствием гравитационных эффектов первичной черной дыры, проходящей между Землей и этой звездой. Ранее в этом году американские и японские астрономы опубликовали статью об открытии одной звезды в соседней галактики, которая мерцала ярче и тусклее так, словно перед ней проходили первичная черная дыра.

В отдельном исследовании Кусенко, Владимир Тахистов и Джордж Фуллер предположили, что первичные черные дыры могут играть важную роль в формировании тяжелых элементов, таких как золото, серебро, платина и уран. Происхождение этих тяжелых элементов долгое время было загадкой для исследователей.

«Ученые знают, что эти тяжелые элементы существуют, но не уверены в том, где они формирутся», говорит Кусенко. «Неудобно получается».

Исследования Калифорнийского университета показывают, что первичная черная дыра периодически сталкивается с нейтронной звездой – быстро вращающимся остатком звезды небольшого размера после взрыва сверхновой – и засасывает ее в себя.

Когда происходит подобное, говорит Кусенко, первичная черная дыра поглощает нейтронную звезду изнутри в течение порядка 10 000 лет. По мере того, как нейтронная звезда сжимается, она начинает вращаться все быстрее, пока, наконец, небольшие фрагменты от нее не отделятся и не улетят. Эти фрагменты богатого нейтронами материала и могут быть источниками, в которых нейтроны синтезируют все более и более тяжелые элементы, говорит Кусенко.

Однако, вероятность того, что нейтронная звезда захватит черную дыру, довольно низкая, говорит Кусенко, что согласуется с наблюдениями некоторых галактик, обогащенных тяжелыми элементами. Теория о том, что первичные черные дыры сталкиваются с нейтронными звездами, создавая тяжелые элементы, также объясняет наблюдаемое отсутствие нейтронных звезд в центре галактики Млечный Путь, давнюю тайну астрофизики.

Этой зимой Кусенко и его коллеги будут работать вместе с учеными Принстонского университета над компьютерным моделированием тяжелых элементов, рождающихся в процессе взаимодействия черных дыр и нейтронных звезд. Сравнивая результаты этого моделирования с наблюдениями тяжелых элементов в соседних галактиках, ученые надеются определить, действительно ли первичные черные дыры несут ответственность за появление золота, платины и урана на Земле.

Физики предложили новую теорию о черных дырах из ранней Вселенной

16 комментариев Оставить свой

  1. subatomik

    Все их теории начиная от Большого взрыва бред сивой кобылы!

  2. Xanti

    А как отличить "обычные" черные дыры от первых?

    • OneType

      Xanti, На них табличка должна быть - "обычные" .

  3. Baksov

    А какой у вас доказательство, что "все их теории начиная от Большого взрыва бред сивой кобылы". Есть, что сказать по существу или просто вякнуть захотелось?
    ________________________________________________________________________________
    Доказательства простые: никакого взрыва не было. Докажи обратное.

    • HotReboot

      Baksov, Жесть - я так считаю (хотя у меня нет никакого образования в астрофизики) и значит так есть на самом деле. Бегом читать о расширении вселенной, планковской эпохе, зондов "Планк" и "WMAP", а так же эксперименты на RHIC.

  4. voviliamus

    Как отличают, что звезда потускнела от того, что между ней и нами прошла черная дыра, а не от того, что прошла планета?

    • HotReboot

      voviliamus, Если пройдёт черная дыра то сразу увидят гравитационную линзу.

  5. Baksov

    Бегом читать о расширении вселенной, планковской эпохе, зондов "Планк" и "WMAP", а так же эксперименты на RHIC.
    _____________________________________________________________________
    Читал я весь этот бред, поэтому и пришёл к выводу, что никакого взрыва не было. А тебе предлагаю провести один эксперимент. Дуй за пределы атмосферы Земли и попытайся сжать вакуум, взорвать вакуум, или просто подожги его. Если у тебя получится взорвать пустоту, то я, так и быть, поверю в эту теорию.

    • HotReboot

      Baksov, Видно, что не читали, а просто брешете. Иначе не говорили о чушь про взорвать вакуум который и не взрывался. Не делайте выводов - вам вредно.

  6. Baksov

    Как будто вам известно что взорвалось? Теория Большого взрыва не меньшая чушь, чем моя. А что вредно и полезно для меня, я сам знаю. Я выразил своё мнение только для того, чтобы люди знали, что не всех обратил в свою веру английский инвалид. Есть и сомневающиеся.

    • HotReboot

      Baksov, "Что" взорвалось это пока никому не известно, а вот сам взрыв подтверждается наблюдениями и неоднократно поставленными экспериментами. А до "инвалида" вам, с вашим IQ, очень далеко.

  7. Baksov

    "Что" взорвалось это пока никому не известно
    __________________________________________________________________
    Правильно говорите. Это и есть доказательство того, что взрыва, как его описывает инвалид и другие, не было. Был ли вообще какой-либо взрыв, я и никто этого не знает. Возмущает только то, что гипотезу, грубую подгонку теории к наблюдениям, выдают за правильную и общепризнанную теорию.
    А главное то, что эту теорию невозможно ни подтвердить ни опровергнуть. В неё можно только верить, как в религию. Если эта религия вас устраивает, то верьте, кто же вам не даёт. Я не верю, о чём сказал и далее говорить буду.

    • HotReboot

      Baksov, Вы ещё и читать не умеете. Совсем худо. Мне скучно и не интересно. Чао.

  8. macss

    Уж лучше сразу получить ответы на все вопросы, и про Черные Дыры,
    и про "темную материю", и про Большой Взрыв которого не было!
    Стоит только пройтись по ссылке: http://german43.livejournal.com/.

  9. seryega

    Прежде чем говорить о «чёрных дырах», по моему мнению, следует ввести следующие гипотетические понятия:
    первичная Вселенная – это любая Вселенная, которая существовала до Вселенной нашего времени;
    Вселенная – это Вселенная нашего времени;
    первичная чёрная дыра – это любая черная дыра, из которой произошла первичная Вселенная;
    чёрная дыра – это любая чёрная дыра, которая появилась во Вселенной.
    А теперь о том, что именуют «чёрной дырой». По моей гипотезе первичные чёрные дыры и чёрные дыры – являются предельным случаем состояния вращающегося твёрдого предмета, находящегося, для данной массы и данного объёма, при предельно максимальных давлении и температуры, и состоящего из прижатых, предельно максимальными силами, друг к другу, и вращающихся на очень больших оборотах, подобно каткам фрикционного механизма, элементарных частиц, имеющих форму эллипсоидов.
    Более подробно с тем, что изложено в предыдущих абзацах, можно ознакомиться на страничке: http://vk.com/id215823556 в следующих статьях:
    1. «О чёрных дырах и о гравитации» - опубликована 26 марта 2017 года;
    2. «О чёрных дырах» - опубликована 26 февраля 2017 года;
    3. «Почему в мире симметрии отсутствует симметрия?» - опубликована 19 февраля 2017 года;
    4. «Вселенная после Большого разрыва» - опубликована 15 августа 2016 года;
    5. «О фотоне, который имеет массу покоя отличную от нуля» - опубликована 10 января 2016 года;
    6. «Вселенная от момента «рождения» и до наших дней» - опубликована 25 октября 2015 года.

  10. Dimatrix

    Я изучал настоящую чёрную дыру здесь на земле, знаю каким образом и из-за чего они появляются!
    Чёрная дыра не имеет известной физической структуры, она непрерывно пожирает наше пространство и материю всей своей структурой. Это дыра в нашей многослойной сферой структуре материи и пространства, причиной такой всепоглощающей дыры есть можно так сказать очень большой сверхплотный отрицательный заряд из другого измерения, из другого мира где не работают всё законы физики которые в нашей форменной вселенной. Этот заряд остаётся внутри материи и создаёт сверх мощное притяжении внутри дыры, происходит непрерывный процесс перезаряда и распада нашего пространства и материи! Всем всего хорошего!

Новый комментарий

Для отправки комментария вы должны авторизоваться или зарегистрироваться.