Костянтин Синіцин
1. Введення
Результати останніх експериментів (СОВЕ / DIRBE, MACHO'S, BOOMERANG, MAXIMA) відкривають завісу таємниці над «чорними дірами» і «темною матерією», до цього дня є екзотичними астрофізичними об'єктами. Це вважається великим кроком вперед, що підтверджує передбачення існуючої космологічної моделі спостережуваного Всесвіту.
Вважається, що вивчення «чорних дірок» може допомогти уточнити результати, передбачені в загальній теорії відносності та теорії гравітації А. Ейнштейна [1, (715)]. Розуміння природи «темної матерії», як сподіваються вчені, допоможе краще зрозуміти процеси формування галактичних кластерів та дозволить остаточно вирішити питання про розширення Всесвіту.
Сучасні дані по гамма-випромінювання дають мінімальну масу для первинних «чорних дір» ранньому Всесвіті:
5.1011 <MРВН <1014 кг (1.1)
при піку спектрального обурення, відповідного масі горизонту приблизно дорівнює половині маси Сонця (CREvans and JSColeman, Phys Rev Lett. 72, 1782, 1994; J. Yokoyama, Phys. Rev. D.58, 107502, 1998; JCNiemeyer, 1998). А спостереження акреції речовини поблизу надмасивних «чорних дір», сформованих в галактиках з нестаціонарними ядрами, встановлює верхню межу до декількох мільярдів сонячних мас.
Гравітаційний радіус обчислюється за формулою Шварцшильда [1, (234)]:
Rgrav = 2GM / c2 (1.2)
і для надмасивних «чорних дір» дорівнює кільком астрономічним одиницям.
Сумарна маса всіх астрофізичних об'єктів (звичайні зірки, пульсари, «чорні діри») за останніми даними оцінюється в діапазоні від 5% до 10% загальної маси спостережуваного Всесвіту (R. Sanders et al, 2000; D. Savage et al, 2000, [ 9]).
Частка, що залишилася маси Всесвіту припадає на «темну матерію».
У той же час аналіз даних експериментів [6 ... 8, 12], висновків робіт інших авторів [3 ... 5, 9 ... 11] і присутність в (1.2) ефективного потенціалу маси, дозволяє зробити припущення про можливість застосування концепції двійковій моделі розподілу щільності речовини [2] для пошуку додаткового інструменту у вивченні «чорних дір» і «темної матерії».
В основі запропонованого підходу лежить рішення задачі про знаходження параметрів «чорних дір» шляхом обчислення довжин хвиль електромагнітного випромінювання речовини, що попадає в область їх дії. Оскільки [2] є універсальним розподілом щільності, механізм обчислення для первинних і надмасивних «чорних дір» є єдиним. Застосування [2] в підході до природи «темної матерії» дозволяє представити її як результат дифузії речовини з більш щільних квазізамкнутих одиночних Всесвітів Фрідмана і можливо пояснює природу гамма-сплесків.
У кінцевому підсумку, новий підхід визначає діапазон електромагнітного випромінювання, що несе інформацію про спостережуваного Всесвіту, виявляє «ефект темного тунелю», при якому прискорюємося маса речовини не випромінює і пояснює дефіцит гравітації в галактичних кластерах (R. Mushotzky and S. Snowden, 1998). У теж час, в порівнянні з сучасними даними можливо буде потрібно коректування параметрів маси і довжини надмасивних «чорних дір» в меншу сторону.
З точки зору експерименту з'являється можливість моделювання і вивчення поведінки «чорних дір» за допомогою однозначно визначених параметрів електромагнітного спектру і простого алгоритму, а також пояснення максимальної інтенсивності мікрохвильового фонового космічного випромінювання в DIRBE [12] на довжині хвилі приблизно 140 мікрон.
2. Деякі розрахунки параметрів «чорних дір» у двійковій моделі розподілу щільності речовини
2.1. Межа статичності «чорних дір» у двійковій моделі розподілу щільності речовини
2.2. Горизонт «чорних дір» у двійковій моделі розподілу щільності речовини
3. Природа «темної матерії» у двійковій моделі розподілу щільності речовини
4. Висновки
5. Підтвердження
6. Програми
6.1. Фазові переходи речовини в двійковій моделі розподілу щільності речовини
6.2. «Ефект темного тунелю» при деяких фазових переходах в двійковій моделі розподілу щільності речовини
Список літератури
«Фізика космосу» (маленька енциклопедія, бібліотечна серія, видання друге, перероблене і доповнене) під редакцією СюняеваА.Р., 1986р.
Синіцин К.Н. Двійкова модель розподілу щільності речовини і природа гравітації.
Serg Droz, Daniel J. Knapp, Eric Poisson, Benjamin J. Owen, 1999.
Renata Kallosh, 1999.
Emil Martinec and Vatche Sahakian, 1999.
Anne M. Green, Andrew R. Liddle, 1999.
JC Niemeyer, K. Jedamzik, 1999.
JC Niemeyer, K. Jedamzik, 1999.
Michael S. Turner, 1999.
Allesandro Melchiorri, Michail Vasil'evich Sazhin, Vladimir V. Shulga, Nicola Vittorio, 1999.
Alexander Kusenko, 1999.
MG Hauser, T. Kelsall, D. Leisawitz and J. Weiland, 1998, COBE Diffuse Infrared Background Experiment (DIRBE) Explanatory Supplement, Version 2.3.