Из Википедии, свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Гравастар является объектом выдвинута гипотеза в астрофизике от Pawel O. Mazur и Эмиль Моттола , как альтернатива черной дыры теории. У него обычная метрика черной дыры за пределами горизонта, но метрика де Ситтера внутри. На горизонте тонкая оболочка материи. Термин «гравастар» является контаминация слов «гравитационного вакуума звезды». [1]

Структура [ править ]

В исходной формулировке Мазура и Моттолы [2] гравастары содержат центральную область с ложным вакуумом p = - ρ или «темной энергией», тонкую оболочку идеальной жидкости p = ρ и истинный вакуум p = ρ = 0. экстерьер. Подобное темной энергии поведение внутренней области предотвращает коллапс до сингулярности, а наличие тонкой оболочки предотвращает формирование горизонта событий, избегая бесконечного синего смещения. Внутренняя область термодинамически не имеет энтропии и может рассматриваться как гравитационный конденсат Бозе – Эйнштейна. . Сильное красное смещение фотонов, когда они вылезают из гравитационного колодца, заставило бы жидкую оболочку казаться очень холодной, почти абсолютным нулем.

В дополнение к оригинальной формуле с тонкой оболочкой были предложены гравастары с непрерывным давлением. Эти объекты должны содержать анизотропные напряжения. [3]

Внешне гравастар похож на черную дыру: он виден по высокоэнергетическому излучению, которое он излучает при потреблении вещества, и по излучению Хокинга, которое оно создает. [ необходима цитата ] Астрономы ищут в небе рентгеновские лучи, испускаемые падающим веществом, чтобы обнаружить черные дыры. Gravastar будет производить идентичную подпись. Также возможно, что если тонкая оболочка прозрачна для излучения, гравазвезды можно будет отличить от обычных черных дыр по другим свойствам гравитационного линзирования, поскольку через них могут проходить нулевые геодезические. [4]

Мазур и Моттола предполагают, что насильственное создание гравзвезды могло бы быть объяснением происхождения нашей Вселенной и многих других вселенных, потому что вся материя коллапсирующей звезды взорвалась бы «сквозь» центральную дыру и взорвалась бы в новое измерение и расширилась. навсегда, что согласуется с нынешними теориями относительно Большого взрыва . [5] Это «новое измерение» оказывает внешнее давление на слой конденсата Бозе – Эйнштейна и предотвращает его дальнейшее схлопывание.

Gravastars также может предоставить механизм для описания того, как темная энергия ускоряет расширение Вселенной . Одна из возможных гипотез использует излучение Хокинга как средство обмена энергией между «родительской» вселенной и «дочерней» вселенной, что приводит к ускорению скорости расширения, но эта область является предметом множества предположений. [ необходима цитата ]

Образование Gravastar может служить альтернативным объяснением внезапных и интенсивных всплесков гамма-излучения в космосе. [ необходима цитата ]

Было обнаружено, что наблюдения LIGO гравитационных волн от сталкивающихся объектов либо не согласуются с концепцией gravastar, [6] [7] [8], либо неотличимы от обычных черных дыр. [9] [10]

По сравнению с черными дырами [ править ]

Принимая во внимание квантовую физику, гипотеза гравзвезды пытается разрешить противоречия, вызванные традиционными теориями черных дыр . [11]

Горизонты событий [ править ]

В гравастаре горизонта событий нет. Слой жидкости с положительным давлением будет лежать сразу за «горизонтом событий», и его полное разрушение будет предотвращено внутренним ложным вакуумом. [1] Из-за отсутствия горизонта событий временная координата внешней геометрии вакуума действительна везде.

Динамическая устойчивость гравастаров [ править ]

В 2007 году теоретическая работа показала, что при определенных условиях гравазвезды, а также другие альтернативные модели черных дыр нестабильны при вращении. [12] Теоретическая работа также показала, что некоторые вращающиеся гравазвезды устойчивы при определенных угловых скоростях, толщине оболочки и компактности. Также возможно, что некоторые гравазвезды, которые являются математически нестабильными, могут быть физически стабильными в космологических масштабах времени. [13] Теоретическая поддержка возможности создания гравастаров не исключает существования черных дыр, как показано в других теоретических исследованиях. [14]

См. Также [ править ]

  • Акустическая метрика
  • Акустическое излучение Хокинга от звуковых черных дыр
  • Черная звезда (полуклассическая гравитация)
  • Звезда темной энергии
  • Родовой объект темной энергии

Ссылки [ править ]

  1. ^ а б . Это решение уравнений Эйнштейна устойчиво и не имеет особенностей.«Исследователь из Лос-Аламоса говорит, что« черные дыры »вовсе не дыры» . Лос-Аламосская национальная лаборатория . Архивировано из оригинала 13 декабря 2006 года . Проверено 10 апреля 2014 года .
  2. ^ Мазур, Павел O .; Моттола, Эмиль (27 февраля 2002 г.). "arXiv: gr-qc / 0109035v5 27 февраля 2002 г. Гравитационные конденсатные звезды: альтернатива черным дырам". С. 1–4. arXiv : gr-qc / 0109035 .
  3. ^ Каттоен, Селин; Фабер, Тристан; Виссер, Мэтт (25 сентября 2005 г.). «Gravastars должен иметь анизотропное давление». Классическая и квантовая гравитация . 22 (20): 4189–4202. arXiv : gr-qc / 0505137 . Bibcode : 2005CQGra..22.4189C . DOI : 10.1088 / 0264-9381 / 22/20/002 . S2CID 10023130 . 
  4. ^ Сакаи, Нобуюки; Саида, Хироми; Тамаки, Такаши (17 ноября 2014 г.). «Тени Гравастара». Phys. Rev. D . 90 (10): 104013. arXiv : 1408.6929 . Bibcode : 2014PhRvD..90j4013S . DOI : 10.1103 / physrevd.90.104013 . S2CID 119102542 . 
  5. ^ Чаун, Marcus (7 июня 2006). "Является ли пространство-время сверхтекучим?" . Новый ученый . Архивировано 12 апреля 2016 года . Проверено 4 ноября 2017 . «Это большой взрыв», - говорит Мазур. «Фактически, мы находимся внутри gravastar. «альтернативный URL» . bibliotecapleyades.net .
  6. ^ Чиренти, Сесилия; Резцолла, Лучано (11.10.2016). "GW150914 произвел вращающийся гравастар?" . Physical Review D . 94 (8): 084016. arXiv : 1602.08759 . Bibcode : 2016PhRvD..94h4016C . DOI : 10.1103 / PhysRevD.94.084016 . S2CID 16097346 . Мы пришли к выводу, что невозможно смоделировать измеренное падение GW150914 из-за вращающегося гравазвезда. 
  7. ^ "LIGO обнаружил черные дыры или гравазвезды?" . ScienceDaily . 19 октября 2016 . Проверено 4 ноября 2017 .
  8. ^ "Обнаружение черной дыры LIGO выдерживает испытание gravastar" . Экстремальные технологии . 2016-10-26 . Проверено 4 ноября 2017 .
  9. ^ "Был ли сигнал гравитационной волны от гравзвезды, а не от черных дыр?" . Новый ученый . 2016-05-04 . Проверено 4 ноября 2017 . Наш сигнал согласуется как с образованием черной дыры, так и с объектом без горизонта - мы просто не можем сказать.
  10. ^ Кардосо, Витор; Франзин, Эдгардо; Пани, Паоло (27 апреля 2016 г.). «Является ли кольцо гравитационной волны зондом горизонта событий?». Письма с физическим обзором . 116 (17): 171101. arXiv : 1602.07309 . Bibcode : 2016PhRvL.116q1101C . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.116.171101 . ISSN 0031-9007 . PMID 27176511 . S2CID 206273829 .   
  11. ^ Stenger, Ричард (22 января 2002). "Теория черной дыры полна горячего воздуха?" . CNN.com . Проверено 10 апреля 2014 года .
  12. ↑ Витор Кардосо; Паоло Пани; Мариано Кадони; Марко Кавалья (2008). «Эргорегиональная неустойчивость сверхкомпактных астрофизических объектов». Physical Review D . 77 (12): 124044. arXiv : 0709.0532 . Bibcode : 2008PhRvD..77l4044C . DOI : 10.1103 / PhysRevD.77.124044 . S2CID 119119838 . 
  13. ^ Чиренти, Сесилия; Резцолла, Лучано (октябрь 2008 г.). «Неустойчивость эргорегиона во вращающихся гравазвездах» (PDF) . Physical Review D . 78 (8): 084011. arXiv : 0808.4080 . Bibcode : 2008PhRvD..78h4011C . DOI : 10.1103 / PhysRevD.78.084011 . S2CID 34564980 . Архивировано из оригинального (PDF) 4 марта 2016 года . Проверено 10 апреля 2014 года .  
  14. ^ Роча; Мигелоте; Чан; да Силва; Сантос; Аньчжун Ван (2008). «Ограниченная экскурсия по стабильным гравастарам и черным дырам». Журнал космологии и физики астрономических частиц . 2008 (6): 025. arXiv : 0803.4200 . Bibcode : 2008JCAP ... 06..025R . DOI : 10.1088 / 1475-7516 / 2008/06/025 . S2CID 118669175 . 

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Камензинд, Макс (2007). Компактные объекты в астрофизике - белые карлики, нейтронные звезды и черные дыры . Берлин: Springer. С. 442–445. ISBN 9783540499121.
  • Джордж Чаплин (28 марта 2005 г.). «Чёрных дыр« не существует » » . Новости природы.
  • Мазур; Эмиль Моттола (2001). «Гравитационные конденсатные звезды: альтернатива черным дырам». arXiv : gr-qc / 0109035 . Оригинальная статья Мазура и Моттолы
  • Виссер, Мэтт; Уилтшир, Дэвид Л. "Стабильные гравастары - альтернатива черным дырам?" (PDF) . Проверено 2 октября 2004 .
  • Занотти, Лучано Резцолла, Олиндо (2013). Релятивистская гидродинамика (1-е изд.). Оксфорд: Издательство Оксфордского университета . С. 599–603. ISBN 9780198528906.

Внешние ссылки [ править ]

  • Статьи о gravastars на gr-qc