Чёрные дыры и их «джеты»
Испускание световых фотонов определёнными районами поверхности черной дыры становится возможным благодаря тому, что чёрная дыра под действием сил гравитации принимает форму вытянутого эллипсоида вращения.
Астрофизик Иванов Анатолий Григорьевич
В центральных
областях некоторых галактик астрономы
обнаруживают около 10% чёрных дыр, которые
испускают узкие потоки излучений в двух
противоположных направлениях. Они
предполагают, что эти потоки излучений
формируются магнитными полями. Кроме
того, установлено, что оптическое и
гамма-излучение формируются в разных
местах. Современной науке неизвестны
механизмы образования этих излучений.
К сожалению,
ведущие ученые не знакомы с теорией
цикличности жизнедеятельности звёзд
и галактик и они не знают ни одного
фундаментального закона функционирования
космоса, которые автор изложил в своей
научной статье «Десять фундаментальных
законов космоса»,
http://blog-astrofizika.blogspot.com/2018/04/fundamentallawsofspace.html
.
Они не знакомы
с внутренним устройством нейтронных
звёзд и чёрных дыр. О внутренних структурах
нейтронных звёзд и чёрных дыр шла речь
в научной статье автора «Внутреннее
устройство нейтронных звёзд и чёрных
дыр»,
http://blog-astrofizika.blogspot.com/2018/04/neutronstars.html
.
Нейтронные
звёзды и чёрные дыры состоят только из
нейтронов и теплового излучения.
В научной
работе «Живий
організм Всесвіту»,
написанной более 12 лет назад, автор
определил граничный объём и граничную
массу, при которой нейтронная звезда
начинает функционировать как чёрная
дыра. Согласно третьему закону Кеплера
для орбит планет и других космических
тел, двигающихся вокруг звезды, R³
/T²
=
GM/4π² (1), где R – радиус орбиты в метрах;
T – период обращения космического тела
в секундах; G – универсальная гравитационная
постоянная, которая равна 6,67·
10⁻¹¹
ньютон·м²
/кг²; М - масса звезды в килограммах.
Исходя
из этого закона, можно найти максимально
возможный радиус нейтронной звезды,
при котором свет не сможет покинуть её
поверхность. И, таким образом, это будет
уже не нейтронная звезда, а чёрная дыра,
имеющая минимальную массу и объём.
Период обращения света вокруг звезды
радиусом R у самой поверхности звезды
равен 2πR/с,
где с – скорость света в м/с. Масса
нейтронной звезды радиусом R равна
4/3πR³ρ,
где ρ – плотность нейтронной звезды,
которая равна 2·10¹⁷
кг/м³. В связи с тем, что радиус нейтронной
звезды и радиус орбиты света одинаковы,
уравнение (1) можно записать в таком
виде: R³c²/(2πR)²
=
G
4/3πR³ρ/4π².
После
сокращений и подстановки значений
известных величин получим:
R²
=3c²/Gρ4π.
Откуда находим: R = 4,0·10⁴м.
Чёрная дыра с таким радиусом и плотностью
2·10¹⁷кг/м³
имеет массу 5,46·10³¹кг,
что приблизительно соответствует 27
массам Солнца. Когда астрономы говорят
о сверхгигантских звёздах массой 50 или
100 масс Солнца и даже больше, то это
обыкновенный вымысел. Звёзд массой
более 27 масс Солнца не бывает, это уже
будут чёрные дыры. Из-за очень плотной
упаковки нейтронов в нейтронных звёздах
и чёрных дырах плотность чёрных дыр
может увеличиться только незначительно.
При
увеличении массы чёрной дыры радиус
орбиты, которую не может покинуть свет,
увеличивается прямо пропорционально
массе чёрной дыры или пропорционально
её радиусу в кубе согласно формуле R
= GМ/с².
Этот критический радиус для орбиты
света в дальнейших расчётах будет
обозначен как R
кр.
Материя, которая двигается по орбите
такого радиуса или внутри него даже в
виде света, никогда не сможет покинуть
эту чёрную дыру. А радиус нейтронной
звезды определённой массы в дальнейшем
будет обозначаться как условный радиус
R ус. Дело в том, что все чёрные дыры
представляют собой не шары и не диски,
а вытянутые эллипсоиды вращения. Это
обусловлено огромными гравитационными
силами и очень большой скоростью вращения
чёрных дыр вокруг своей оси. Принимая
форму вытянутого эллипсоида, чёрные
дыры уменьшают момент инерции относительно
оси вращения. В противном случае, при
увеличении массы и объёма, чёрные дыры
могут быть разрушены.
То,
что чёрные дыры вращаются с огромной
скоростью, подтверждает факт движения
по спирали электромагнитного излучения
Озара к окраинам галактики после
разрушения её центральной чёрной дыры.
Обо всём этом автор много раз писал в
своих научных трудах и статьях, помещённых
в Интернете.
По
всей вероятности, с увеличением массы
чёрной дыры увеличивается эксцентриситет
её вытянутого эллипсоида вращения
из-за увеличения гравитационных сил.
Скорее всего, очень массивные нейтронные
звёзды тоже имеют форму вытянутого
эллипсоида вращения, но с небольшим
эксцентриситетом. В чёрных дырах
продолжается процесс увеличения
эксцентриситетов их вытянутых эллипсоидов
вращения.
В
этих эллипсоидах две короткие полуоси
равны между собой.
На
трёх рисунках внизу изображены вытянутые
эллипсоиды вращения трёх чёрных дыр с
разными условными радиусами и массами.
Рис.1.
Вытянутый эллипсоид вращения чёрной
дыры с условным радиусом Rус.1
= Rкр.1
= 4,0·10⁴м
и массой
М1 =
5,46·10³¹кг
Рис.2.
Вытянутый эллипсоид вращения чёрной
дыры с условным радиусом Rус.2
= 6,0·10⁴м
и массой М2
= 18,3·10³¹кг
Рис.3.
Вытянутый эллипсоид вращения чёрной
дыры с условным радиусом Rус.3
=
7,0·10⁴м
и массой М3
= 29, 3·10³¹кг.
На
рисунке 1 изображён вытянутый эллипсоид
вращения чёрной дыры, для которой Rус.
= Rкр. = 4,0·10⁴м.
По всей вероятности, размер малых
полуосей этого эллипсоида должен быть
существенно меньше условного радиуса
и должен быть равен около 3,0·10⁴м,
т.е. а1
= с
1 =
3,0·10⁴м.
Но этот размер может быть немного меньше
или больше. Объём вытянутого эллипсоида
вращения равен: V
= 4/3πасb, где а, с, b – размеры его полуосей.
Исходя из того, что объём вытянутого
эллипсоида вращения чёрной дыры равен
объёму шара радиусом Rус., можно определить
размер большой полуоси эллипсоида:
4/3πа1
с1
в1
= 4/3πR³ус.1.
Подставив значения величины малых
полуосей и условного радиуса чёрной
дыры эллипсоида, получим: b1
= 7,11·10⁴м.
На
этом рисунке критическая орбита для
света обозначена прерывистой окружностью.
На рисунке хорошо видно, что около
половины поверхности чёрной дыры выходит
за пределы этой окружности. Видимый
свет покидает эту часть поверхности
чёрной дыры с двух противоположных
сторон. Центральная часть эллипсоида
вращения этой чёрной дыры остаётся
невидима. Таким образом, при такой массе
и объёме этот космический объект можно
назвать полунейтронной звездой или
получёрной дырой.
На
рисунке 2 изображён эллипсоид вращения
чёрной дыры с условным радиусом Rус.2
= 6,0·10⁴м
и массой М2
=
18,3·10³¹кг.
Для
этой чёрной дыры критический радиус
для света Rкр.2
равен 13,5·10⁴м.
Предположительно размер малых полуосей
а2 и с2
равен 3,6·10⁴м.
Таким же способом, как в предыдущем
примере, определяем размер большой
полуоси b2,
которая равна 16,7·10⁴м.
Критическая орбита для видимого света
тоже показана прерывистой окружностью.
На
этом рисунке хорошо видно, что за пределы
критической окружности выходит намного
меньше поверхности вытянутого эллипсоида
вращения чёрной дыры с такой массой.
Для
вытянутого эллипсоида вращения чёрной
дыры с условным радиусом Rус.3
= 7,0·10⁴м
и массой М3
= 29,3·10³¹кг
(рис. 3) критический радиус для света
равен 21,4·10⁴м
. Предположительно, размер малых полуосей
а3
и с3
равен 3,9·10⁴м
. Соответственно, его большая полуось
b3
равна 22,9·10⁴м.
Критическая орбита для видимого света
тоже показана прерывистой окружностью.
На
этом рисунке тоже хорошо видно, что свет
может покинуть такую чёрную дыру только
у самых её торцов. Остальная часть
поверхности этой чёрной дыры будет
оставаться невидимой потому, что
находится внутри критической окружности
для света. Но в реальности речь идёт о
сфере с радиусом R кр., которая в
определённой степени искривлена. Из-за
того, что масса чёрной дыры неравномерно
распределена внутри сферы с критическим
радиусом R кр, в районе пересечения этой
сферы с телом вытянутого эллипсоида
чёрной дыры размер критического радиуса
будет больше, а в точках этой сферы,
наиболее удаленных от эллипсоида, он
будет меньше. В результате этого, чёрная
дыра массой 29,3·10³¹кг
может потерять возможность показывать
свои торцы и излучать свет из этих
торцов. Она станет полностью невидима.
Но это не меняет сущность происходящих
процессов.
При
ещё большей массе чёрной дыры вся
поверхность её вытянутого эллипсоида
вращения будет находиться внутри
критической окружности (сферы), которой
обозначена критическая орбита для
видимого света. Поэтому такая чёрная
дыра станет полностью невидима. Вытянутые
эллипсоиды вращения чёрных дыр малой
массы могут иметь меньшие или большие
эксцентриситеты по сравнению с
эллипсоидами, изображёнными на рисунках.
Но при этом суть явления не изменится.
Таким
образом, наблюдаемые «джеты» чёрных
дыр это обыкновенный свет, испускаемый
торцами её вытянутого эллипсоида
вращения. Это точно такой же голубой
свет, который испускают нейтронные
звёзды с температурой поверхности от
10 до 15 миллионов градусов. Но этот свет
ещё мощнее потому, что с увеличением
массы чёрной дыры увеличивается
температура внутри чёрной дыры и на её
поверхности. По всей вероятности, у
чёрных дыр сравнительно небольшой
массы, испускающих «джеты», температура
поверхности составляет 20-30 миллионов
градусов. «Джеты» - это обычное оптическое
излучение. Других излучений там нет
потому, что чёрные дыры состоят только
из нейтронов. В чёрных дырах ядерные
реакции не проходят ни внутри, ни на их
поверхности. Магнитные поля не принимают
участие в формировании «джетов». Это
очередное заблуждение астрономов.
Стало
понятно, почему «джеты» испускают не
более 10% чёрных дыр галактик. Это может
происходить только на начальной стадии
процесса сжатия галактики. Когда
нейтронные звёзды вновь сформированной
галактики образуют протоновые оболочки
и начинают выбрасывать материю в
межзвёздное космическое пространство
по направлению к её центру, чёрные дыры
начинают увеличивать свои массы. Через
20-30 миллиардов лет, что приблизительно
равно средней продолжительности двух
циклов функционирования нейтронных
звёзд, чёрные дыры увеличивают свои
массы настолько, что становятся полностью
невидимыми. К тому же, появляются экраны
из газов и пыли.
Как
хорошо видно из рисунков, оптическое
излучение торцов вытянутого эллипсоида
чёрных дыр двигается не строго вдоль
направления оси вращения чёрной дыры,
а под некоторыми острыми углами к нему.
Это объясняется изогнутостью поверхности
этих торцов. В результате этого свет
начинает испытывать гравитационное
воздействие чёрной дыры, которую он
покинул. Это, в свою очередь, приводит
к тому, что траектория полёта света
заметно искривляется в сторону чёрной
дыры. Кроме того, в некоторой степени
на искривление его траектории влияет
гравитационное воздействие центра
галактики. Искривление траектории
полёта света фиксируется астрономами.
Что
касается гамма-излучений, которые
фиксируются в районах, близких к чёрным
дырам, то о его происхождении автор
много раз писал в своих научных трудах.
При приближении к чёрным дырам материя
начинает двигаться с релятивистскими
скоростями. Происходят столкновения
ядер и потоков частиц, которые двигаются
по временным орбитам вокруг чёрной
дыры, с ядрами и частицами, которые
перелетают на более низкие орбиты по
отношению к чёрной дыре. При этом ядра
распадаются на отдельные нуклоны и
происходят столкновения элементарных
частиц. Почти всё так, как это происходит
в мощных ускорителях в земных условиях.
В результате ядерных реакций появляется
гамма-излучение. Но это гамма-излучение
образуется не на расстоянии 1-2 световых
лет от чёрной дыры, как это ошибочно
предполагают некоторые учёные, а всего
в нескольких сотнях тысяч километров
от неё и ближе.
Таким
образом, разгадана ещё одна загадка
космоса, связанная с испусканием «джетов»
чёрными дырами. Всё, что написано об
этом процессе современными учёными
ранее, не соответствует действительности.
Обнаружение «джетов» привело к появлению
выдумок о том, что чёрные дыры могут
испаряться и, в конце концов, они
превратятся в излучение, и наступит
«конец света». Всё это происходит потому,
что ведущие учёные Земли не владеют
фундаментальными законами функционирования
космоса, как было отмечено в этой статье
выше.
Эта
научная статья является Рождественским
и Новогодним подарком автора земной
науке и землянам.
В
следующей статье автора речь пойдёт о
Третьем фундаментальном законе космоса.
По
мнению автора, помещение его научных
статей и этой статьи, в частности, а
также рисунков к ним в научных журналах
привело бы к стремительному развитию
науки о космосе и микромире. Уже пришла
пора руководителям земной науки о
космосе и микромире выступить с
официальным заявлением о том, космос и
микромир функционируют по новым
фундаментальным законам, которые открыл
украинский учёный, и которые им не были
известны. К сожалению, руководители
НАНУ продолжают утаивать информацию о
выдающихся достижениях украинской
науки от Президента Порошенко и других
руководителей нашего государства. Они
дезинформировали руководство страны
более 12 лет. Это делалось и делается
потому, что открытие новых фундаментальных
законов космоса и микромира сделаны
без участия учёных НАНУ.
20.
12. 2015 года, город Чернигов.
Комментариев нет:
Отправить комментарий