четверг, 11 мая 2017 г.

Черна ли черная дыра?

Черная дыра - это гипотетический объект, который притягивает вообще все и поэтому должен быть совсем черным. Но так ли это?

Что такое черная дыра с точки зрения физики? Представим, что вокруг планеты летит спутник по орбите, на первой космической скорости. Вне зависимости от массы самого спутника и находящихся в нем космонавтов, все они летят в невесомости, поскольку и космонавты тоже летят с первой космической скоростью. Эта скорость никак не зависит от массы ни спутника, ни космонавтов, и определяется лишь массой планеты и радиусом орбиты. Чем выше орбита, тем меньше первая космическая скорость и наоборот.

Положим, что мы стали увеличивать массу планеты. В этом случае и величина первой космической скорости начнет расти и рано или поздно дойдет до значения скорости света. Если орбита будет по-прежнему лежать вне планеты, то такая планета станет черной дырой. Вопрос не только в самой массе объекта, самой планеты, но и радиусе орбиты, на которой первая космическая скорость равна скорости света. Ниже этой орбиты первая космическая скорость станет больше скорости света, но выше - по-прежнему будет меньше. И у разных черных дыр такой радиус будет разный.

Стивен Хокинг предложил концепцию кипения черных дыр, логически продолжая это модель, соединив ее с концепцией кипения вакуума. На самой границе, на этом критической радиусе, также должно быть кипение вакуума, и возможно рождение пар частица+античастица так, что одна из частиц будет безусловно втянута внутрь, к черной дыре, но вторая имеет шанс улететь.

Поэтому извне черная дыра должна выглядеть как некий объект, непрерывно испускающий поток элементарных частиц.

Логически продолжим эту концепцию. Поскольку должны рождаться пары частиц и античастиц, горизонт черной дыры должен испускать частицы и античастицы в равных пропорциях. Из этого логически следует, что замедляясь в поле тяготения, испускаемая смесь частиц может быть средой столкновения как частиц и античастиц, так и электронов и протонов. Соответственно, на некотором расстоянии от горизонта черной дыры должна быть зона аннигиляции и излучения электронов при переходе на стабильные орбиты при образовании атомов водорода. Таким образом, если логически продолжать концепцию кипения черной дыры, то она (дыра) должна быть окружена некоторым относительно протяженным гало, светящимся практически во всем диапазоне электромагнитного излучения, включая очень жесткие диапазоны гамма и рентгеновского излучения. В диапазоне же видимого излучения, видимо, основной спектр будет спектром излучения водорода, приблизительно синевато-фиолетовым.

Так что на самом деле черная дыра может оказаться и не настолько черной, а вполне угадываемой по спектру жесткого излучения.

Комментариев нет:

Отправить комментарий