Родовой объект темной энергии - Generic object of dark energy

Родовой объект темной энергии (также известен как ГЕОДА и ГЕОДЫ) относится к классу неособый теоретические объекты, которые имитируют черные дыры, но с темная энергия интерьеры вместо этого. Была выдвинута гипотеза, что они возникли в результате краха очень большие звезды к Ленинград физик Эраст Глинер в Физико-технический институт им. Иоффе в 1966 г.^[1]^[2]^[3]^[4]^[5]^[6]^[7]^[8] Такие ГЕОДЫ кажутся черными дырами, если смотреть издалека, но, в отличие от черных дыр, эти объекты содержат темную энергию вместо гравитационная сингулярность.^[4]^[5]

В отличие от классических черных дыр, GEODE могут по своей природе набирать массу за счет того же релятивистского эффекта, который отвечает за фотон. красное смещение. Это приводит к синее смещение, который дополняет и увеличивает любую массу, полученную в результате типичных процессов аккреции.^[9]

Если теоретические ГЕОДЫ существуют, то эффект расширения, который мы приписываем темной энергии, мог бы быть эффектом, который мы могли бы приписать этому гипотетическому виду черных дыр.^[а] На данный момент они остаются спекулятивными без каких-либо подтверждающих доказательств. Широко признанный, стандартная модель космологии, постулирует, что темная энергия является неотъемлемым и постоянным свойством пространство-время, что в конечном итоге приведет к холодная смерть из вселенная.^[b]

Примеры ГЕОД

Ниже приведены несколько гипотетических объектов, которые являются примерами ГЕОД:

Космологически вложенная точечная масса - предложено Джордж К. МакВитти в 1933 г. это решение является одним из немногих известных сферически-симметричных сильных решений с реалистичной асимптотикой.
Звезда темной энергии - предложен в 1980 г. Роберт Б. Лафлин и Джордж Чаплин младший что поверхность звезды темной энергии на самом деле представляет собой квантовый критический переход сверхтекучего вакуума.^{[нужна цитата ]}
Сфера Де-Ситтера - Простейшим примером ГЕОДА является сфера Де-Ситтера, впервые предложенная Э. Глинера в 1966 г., как неособая конечная стадия звездный гравитационный коллапс.^[12]
- Дымниковой Вакуумная неособая черная дыра^[13] - сферически симметричный вакуум тензор энергии-импульса.
- Gravastar - сформированные в пределе радиально убывающей последовательности сфер постоянной плотности Шварцшильда, такие ГЕОДЫ с тонкой оболочкой устойчивы к вращению и возмущениям.
Вакуумный пузырь - Это пример ГЕОДЫ, которая не образована в результате гравитационного коллапса, а описывает изолированную область возбужденного вакуума.

Стабильность

Объекты темной энергии противоречат интуиции и не подозревают о существовании традиционных ученых.^[c] Некоторые исследователи предложили модели стабильных конфигураций звезд темной энергии. Однако необходимы дополнительные исследования, чтобы понять природу и общие свойства таких компактных объектов.^[15]

Обнаружение

Несмотря на теоретическую основу для объектов темной энергии, не было наблюдательной поддержки сценария GEODE.^[16] Некоторые ученые предполагают, что обзвон от слияния бинарная черная дыра можно проанализировать, чтобы отличить обычную черную дыру от GEODE.^[d]

Последствия для размера черной дыры

ГЕОДА синее смещение естественно производит большие массы, наблюдаемые при слиянии двойных черных дыр. Кроме того, синее смещение вызывает адиабатический вдохновляющий из Кеплеровы орбиты что позволяет захватывать более широкие двоичные файлы.

Кроме того, некоторые классы GEODE могут увеличиваться в ~ 100 раз за счет красного смещения. $z \sim 7$ . Это может снять напряжение между наблюдаемыми массами сверхмассивные черные дыры в квазарах с большим красным смещением и смоделированные сроки их образования.

Последствия для темной энергии

По мнению исследователей, если небольшое количество самых старых звезд (Population III звезды ) коллапсировала в GEODE, а не в черные дыры, их вклад, в среднем, привел бы к однородной темной энергии, которая наблюдается сегодня.^[4] По словам исследователей, «мы показали, что если ГЕОДЫ действительно существуют, то они могут легко вызвать наблюдаемые явления, которым в настоящее время не хватает убедительных объяснений. Мы ожидаем множество других наблюдательных последствий сценария ГЕОДА, включая множество способов его исключения. Мы только начали царапать поверхность ».^[7]^[8] ГЕОДЫ будут отталкивать друг друга и могут быть распространены по всей межгалактическая среда.^[18]^[19]

Примеры решений для неособых черных дыр, которые нет содержать темную энергию

Смотрите также

Сноски

^ Авторы сравнили влияние этих событий на Вселенную с тем, как утка, плавающая в озере, влияет на рябь на водной поверхности, и с влиянием расширения озера на то, как плавают утки, что приводит к потере или увеличению энергии из-за ряби на поверхности ... Крокер и Винер. пришли к выводу, что даже если бы только некоторые из древних звезд коллапсировали в «общественные объекты темной энергии», они бы объяснили ускоренное расширение Вселенной так же, как темная энергия.^[10]
^ Поскольку неизотропные черные дыры вносят сдвиг, согласно уравнению Рейчаудхури они будут стремиться уменьшить объемное расширение Вселенной. В отличие от нескольких исследований, которые предположили, что релятивистская обратная реакция неоднородностей приведет к ускоренному расширению Вселенной, сделан вывод, что сдвиг должен быть наиболее вероятным влиянием неоднородностей, поэтому они, скорее всего, должны уменьшить расширение Вселенной.^[11]
^ Темная энергия может покинуть черную дыру, независимо от ее размера и независимо от того, насколько близко темная энергия находится к центру черной дыры. Это потому, что темная энергия вообще не подвержена влиянию гравитации.^[14]
^ По мере того как черные дыры движутся по спирали навстречу друг другу, каждая из них должна излучать гравитационные волны, но их горизонты событий должны поглощать те, которые непосредственно падают на них. Однако, поскольку у черных звезд и гравазвездов нет горизонта событий, они могут отражать гравитационные волны, и обсерватории LIGO и Virgo могут обнаружить эти «эхо».^[17]

Рекомендации

^ Крокер, Кевин; Нисимура, Куртис; Фарра, Дункан (8 апреля 2019 г.). «Функция масс GEODE и ее астрофизические последствия». arXiv:1904.03781. Дои:10.3847 / 1538-4357 / ab5aff. S2CID 210976384. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
^ Croker, K.S .; Вайнер, J.L. (28 августа 2019 г.). «I. Формализм». Астрофизический журнал. Значение симметрии и давления в космологии Фридмана. 882 (1): 19. Bibcode:2019ApJ ... 882 ... 19C. Дои:10.3847 / 1538-4357 / ab32da.
^ "Черные дыры сделаны из темной энергии?". EurekAlert!. Гавайский университет в Маноа. 9 сентября 2019 г.. Получено 10 сентября 2019.
^ ^а ^б ^c "Черные дыры сделаны из темной энергии?". Phys.org. Гавайский университет в Маноа. 10 сентября 2019 г.. Получено 10 сентября 2019.
^ ^а ^б «Самые странные явления в космосе? -» Объекты темной энергии."". Daily Galaxy. 10 сентября 2019 г.. Получено 10 сентября 2019.
^ Сильберглейт, Александр; Чернин А.Д. (апрель 2017 г.). «Почему Вселенная расширяется? (Дань уважения Э. Б. Глинеру)». Взаимодействие темной энергии и расширения Вселенной. стр. 59–70. Получено 10 сентября 2019 - через Research Gate.
^ ^а ^б Макрей, Майк (12 сентября 2019 г.). «Черные дыры могут скрывать ядра чистой темной энергии, которые поддерживают расширение Вселенной». ScienceAlert.com. Получено 13 сентября 2019.
^ ^а ^б "Черные дыры сделаны из темной энергии?". Наука. 10 сентября 2019 г.. Получено 23 сентября 2019.
^ «Черные дыры в том виде, в каком мы их знаем, могут не существовать». livescience.com.^{[требуется полная цитата ]}
^ "Черные дыры содержат темную энергию?". tellerreport.com. 16 сентября 2019.
^ МакКлюр, Меган Л. (2006). «Космологические черные дыры как модели космологических неоднородностей». Bibcode:2006ФДТ ........ 16М. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)^{[требуется полная цитата ]}
^ «Алгебраические свойства тензора энергии-импульса и вакуумоподобные состояния вещества».
^ Дымникова, Ирина (1992). «Вакуумная несингулярная черная дыра». Общая теория относительности и гравитации. 24 (3): 235–242. Bibcode:1992GReGr..24..235D. Дои:10.1007 / BF00760226. S2CID 122226852.
^ "Подействуют ли черные дыры на темную энергию?". curious.astro.cornell.edu. Итака, Нью-Йорк: Корнельский университет.^{[требуется полная цитата ]}
^ Бхар, Пияли; Манна, Тухина; Рахаман, Фарук; Банерджи, Аян (2016). «Звезды темной энергии: стабильные конфигурации». arXiv:1610.01201 [gr-qc ]. Bibcode:2016arXiv161001201B
^ "Черные дыры сделаны из темной энергии?". AARDNews.^{[требуется полная цитата ]}
^ «Претенденты на черные дыры действительно могут быть причудливыми квантовыми звездами». Scientific American. Архивировано из оригинал 1 августа 2019 г.^{[требуется полная цитата ]}
^ «Исследователи предсказывают местонахождение нового кандидата на загадочную темную энергию». Phys.org. Получено 8 октября 2020.
^ Croker, K. S .; Runburg, J .; Фарра, Д. (1 сентября 2020 г.). «Последствия симметрии и давления в космологии Фридмана. III. Точечные источники темной энергии, которые стремятся к однородности». Астрофизический журнал. 900 (1): 57. Bibcode:2020ApJ ... 900 ... 57C. Дои:10.3847 / 1538-4357 / abad2f. ISSN 1538-4357. Получено 8 октября 2020. Текст и изображения доступны под Международная лицензия Creative Commons Attribution 4.0.

[11] Авторы сравнили влияние этих событий на Вселенную с тем, как утка, плавающая в озере, влияет на рябь на водной поверхности, и с влиянием расширения озера на то, как плавают утки, что приводит к потере или увеличению энергии из-за ряби на поверхности ... Крокер и Винер. пришли к выводу, что даже если бы только некоторые из древних звезд коллапсировали в «общественные объекты темной энергии», они бы объяснили ускоренное расширение Вселенной так же, как темная энергия.^[10]

[13] Поскольку неизотропные черные дыры вносят сдвиг, согласно уравнению Рейчаудхури они будут стремиться уменьшить объемное расширение Вселенной. В отличие от нескольких исследований, которые предположили, что релятивистская обратная реакция неоднородностей приведет к ускоренному расширению Вселенной, сделан вывод, что сдвиг должен быть наиболее вероятным влиянием неоднородностей, поэтому они, скорее всего, должны уменьшить расширение Вселенной.^[11]

[17] Темная энергия может покинуть черную дыру, независимо от ее размера и независимо от того, насколько близко темная энергия находится к центру черной дыры. Это потому, что темная энергия вообще не подвержена влиянию гравитации.^[14]

[21] По мере того как черные дыры движутся по спирали навстречу друг другу, каждая из них должна излучать гравитационные волны, но их горизонты событий должны поглощать те, которые непосредственно падают на них. Однако, поскольку у черных звезд и гравазвездов нет горизонта событий, они могут отражать гравитационные волны, и обсерватории LIGO и Virgo могут обнаружить эти «эхо».^[17]

[ARX-20190408-1] Крокер, Кевин; Нисимура, Куртис; Фарра, Дункан (8 апреля 2019 г.). «Функция масс GEODE и ее астрофизические последствия». arXiv:1904.03781. Дои:10.3847 / 1538-4357 / ab5aff. S2CID 210976384. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)

[TAJ-20190828-2] Croker, K.S .; Вайнер, J.L. (28 августа 2019 г.). «I. Формализм». Астрофизический журнал. Значение симметрии и давления в космологии Фридмана. 882 (1): 19. Bibcode:2019ApJ ... 882 ... 19C. Дои:10.3847 / 1538-4357 / ab32da.

[EA-20190909-3] "Черные дыры сделаны из темной энергии?". EurekAlert!. Гавайский университет в Маноа. 9 сентября 2019 г.. Получено 10 сентября 2019.

[PHYS-20190910-4] а ^б ^c "Черные дыры сделаны из темной энергии?". Phys.org. Гавайский университет в Маноа. 10 сентября 2019 г.. Получено 10 сентября 2019.

[DG-20190910-5] а ^б «Самые странные явления в космосе? -» Объекты темной энергии."". Daily Galaxy. 10 сентября 2019 г.. Получено 10 сентября 2019.

[TRIBUTE-201704-6] Сильберглейт, Александр; Чернин А.Д. (апрель 2017 г.). «Почему Вселенная расширяется? (Дань уважения Э. Б. Глинеру)». Взаимодействие темной энергии и расширения Вселенной. стр. 59–70. Получено 10 сентября 2019 - через Research Gate.

[SA-20190912-7] а ^б Макрей, Майк (12 сентября 2019 г.). «Черные дыры могут скрывать ядра чистой темной энергии, которые поддерживают расширение Вселенной». ScienceAlert.com. Получено 13 сентября 2019.

[SCI-20190910-8] а ^б "Черные дыры сделаны из темной энергии?". Наука. 10 сентября 2019 г.. Получено 23 сентября 2019.

[9] «Черные дыры в том виде, в каком мы их знаем, могут не существовать». livescience.com.^{[требуется полная цитата ]}

[10] "Черные дыры содержат темную энергию?". tellerreport.com. 16 сентября 2019.

[12] МакКлюр, Меган Л. (2006). «Космологические черные дыры как модели космологических неоднородностей». Bibcode:2006ФДТ ........ 16М. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)^{[требуется полная цитата ]}

[14] «Алгебраические свойства тензора энергии-импульса и вакуумоподобные состояния вещества».

[15] Дымникова, Ирина (1992). «Вакуумная несингулярная черная дыра». Общая теория относительности и гравитации. 24 (3): 235–242. Bibcode:1992GReGr..24..235D. Дои:10.1007 / BF00760226. S2CID 122226852.

[16] "Подействуют ли черные дыры на темную энергию?". curious.astro.cornell.edu. Итака, Нью-Йорк: Корнельский университет.^{[требуется полная цитата ]}

[18] Бхар, Пияли; Манна, Тухина; Рахаман, Фарук; Банерджи, Аян (2016). «Звезды темной энергии: стабильные конфигурации». arXiv:1610.01201 [gr-qc ]. Bibcode:2016arXiv161001201B

[19] "Черные дыры сделаны из темной энергии?". AARDNews.^{[требуется полная цитата ]}

[20] «Претенденты на черные дыры действительно могут быть причудливыми квантовыми звездами». Scientific American. Архивировано из оригинал 1 августа 2019 г.^{[требуется полная цитата ]}

[22] «Исследователи предсказывают местонахождение нового кандидата на загадочную темную энергию». Phys.org. Получено 8 октября 2020.

[23] Croker, K. S .; Runburg, J .; Фарра, Д. (1 сентября 2020 г.). «Последствия симметрии и давления в космологии Фридмана. III. Точечные источники темной энергии, которые стремятся к однородности». Астрофизический журнал. 900 (1): 57. Bibcode:2020ApJ ... 900 ... 57C. Дои:10.3847 / 1538-4357 / abad2f. ISSN 1538-4357. Получено 8 октября 2020. Текст и изображения доступны под Международная лицензия Creative Commons Attribution 4.0.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[а]

[b]

[12]

[13]

[c]

[15]

[16]

[d]

[18]

[19]

[10]

[11]

[14]

[17]