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.
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.