don_beaver (don_beaver) wrote,
don_beaver
don_beaver

Categories:

Революция в классической астрономии: черные дыры как ДНК нашей Вселенной

Наступают времена перемен. Обратите внимание – речь идет не о космологии, которая особая квантовая колония, а о классической астрономии – в той её части, которая про шаровые звездные скопления, карликовые, спиральные и эллиптические галактики. Ещё и про квазары, нейтронные звезды, пульсары и т.д. Просто на глазах меняется парадигма в галактической астрономии. Раньше астрономы считали, что темная материя на ранней стадии Вселенной собралась в кучки из-за джинсовой нестабильности, а потом в эти гравитационные ямки притянулись барионы – отчего произошли шаровые скопления звезд (чрезвычайно интересные и древние образования, очень эффектно выглядящие в телескоп), сами галактики и их небольшие спутники. А весь эволюционный путь галактик – это путь слияний малых галактик и возникновения больших. При этом в центрах галактик постепенно собираются и начинают жить своей жизнью сверхмассивные черные дыры в миллионы и миллиарды масс солнца.

В этой картине были свои серьезные проблемы: сверхмассивные черные дыры в центрах галактик нашли на такой ранней стадии Вселенной, что придумать механизм для такого раннего образования сверхмассивных черных дыр очень непросто. Образование древних шаровых скоплений, которые движутся не в диске, а в сферическом гало галактики, тоже было непонятно. Кроме того, спектр колебаний среды из темной материи сильно зависит от длины волны. Поэтому на каждую галактику типа Млечного Пути должно было приходиться ~500 карликовых галактик-спутников. А в реальности у нашей Галактики таких спутников с десяток. Ну, наскребли по сусекам еще мелочевки до полусотни. Но это никак не 500. Эта назвали «проблемой отсутствующих спутников».

Новая парадигма активно обсуждается в последние годы: например, её появление отметил А.М. Черепащук в своем обзоре УФН в апреле 2014 года: «некоторые учёные всерьёз обсуждают вопрос о том, что первично: образование галактики на ранних стадиях эволюции Вселенной с последующим формированием в её центре сверхмассивной чёрной дыры или формирование первичной сверхмассивной чёрной дыры, которая затем «натягивает» на себя барионное вещество, из которого формируются звёзды галактики».
Эта парадигма ставит все с головы на ноги (или наоборот – это зависит от точки зрения). Она утверждает, что сначала были именно черные дыры – и только потом вокруг них образовались шаровые звездные скопления, и галактики, и их спутники – число которых зависит не от колебаний темной материи, а от распределения черных дыр. Центры шаровых скоплений сияют от звезд, но тем не менее, там уже нашли парочку экземпляров черных дыр в десятки тысяч масс солнца.

Видным представителем новой парадигмы является британец Карр (в его команду соавторов входит и канадец Коули, о котором я уже упоминал). Вот он в Москве: «Вначале были дыры» https://chrdk.ru/sci/chernoe-nachalo
В России лидером этого течения мысли является А.Д. Долгов – вот его фундаментальный обзор в прошлогоднем УФН: https://ufn.ru/ru/articles/2018/2/a/
Как я все больше убеждаюсь, концепция циклической Вселенной идеально сочетается с новой парадигмой и полностью поддерживает её. Долгов собрал множество весомых наблюдательных доводов в пользу того, что черные дыры существовали сразу после Большого взрыва. Но он считает, что они возникли из-за флуктуаций квантового поля, а для меня – это признак того, что черные дыры пришли из прошлого цикла Вселенной (Карр это допускает, Долгов – нет). Я как вижу в статье слова типа таких: «предположим существование поля с потенциалом ЕКЛМН», так сразу теряю интерес к работе. Это стиль фэнтези, не моё.

Черные дыры в периодической Вселенной оказываются ДНК нашего мира – они приходят из прошлого цикла, и, безумно холодные, плавают в раскаленном облаке излучения и барионов и создают современной облик Вселенной – от гало темной материи из мелких дыр в десятки и сотни масс солнца, до шаровых скоплений, которые нарастают вокруг дыр в тысячи и десятки тысяч масс солнца, до карликовых галактик с дырами в центре порядка сотни тысяч масс солнца и до галактик с дырами от миллионов до многих миллиардов масс Солнца. Эта новая парадигма легко решает проблему раннего присутствия сверхмассивных черных дыр во Вселенной, а также проблему отсутствующих спутников галактик. Особенно эффектно решается проблема образования шаровых скоплений, которые оказываются столь же древними (а может, и древнее), чем сами галактики и притягиваются к ним (и захватываются), также как черные дыры малых масс в гало. Новая парадигма сразу объясняет, почему масса шаровых скоплений прямо пропорциональна массе галактики (что близко к массе её гало) для любых галактик, и почему распределение шаровых скоплений совпадает с гало из черных дыр. Это, кстати, еще один гвоздь в крышку гроба ВИМПов и прочих микро-кандидатов в темную материю. Потому что понятно, почему пространственное распределение мелких и средних черных дыр совпадает, как и постоянство отношения их масс, но совершенно непонятно, почему элементарные частицы со своими скоростями и сечениями рассеяния, займут такой же объем вокруг галактики, как и шаровые скопления, а также почему их общая масса в гало будут пропорциональна массе шаровых скоплений. В дружбу микробов и слонов верится с трудом.

Тот факт, что циклическая модель Вселенной проявляется не просто в каких-то мелких особенностях спектра реликтового излучения, а просто-напросто задает всю иерархическую структуру космических объектов, исключительно логичен - я бы сказал, гносеологически справедлив. Статья на данную тему активно пишется.
Tags: Научные истории
Subscribe
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 133 comments