Черные дыры. 2. Существуют ли первичные черные дыры? (часть 1).
moralg — 22.09.2019 В предыдущем псто мы показали, что черные дыры звездных масс являются по сути нейтронными звездами, полностью погруженными в сферы радиусов их горизонтов событий. Черные дыры больших масс, в том числе - сверхмассивные в центрах галактик, возникали, судя по всему, в результате слияния ЧД звездных масс. Но при обсуждении гипотезы о темной материи (ТМ) в последнее время нередко говорят о ТМ в форме первичных черных дыр гораздо меньших масс, возникших на самой начальной стадии рождения Вселенной. Вынужден поэтому обсудить поставленный в заголовке этого поста вопрос.Что говорит по этому поводу Википедия? Статья о первичных черных дырах (ПЧД) представляет собой текст типа бла-бла-бла без как-либо обоснованных конкретных цифр и мыслей. Поэтому посмотрим, что пишут о Большом взрыве как начальной стадии рождения Вселенной.
Википедия утверждает, что в период времени от
нуля до 10−43 первой секунды
после Большого взрыва происходили процессы рождения Вселенной из
сингулярности. И ничего не говорит о самом веществе, из
коего состояла Вселенная. И поскольку сингулярность - понятие не
физическое, а лингвистическое (математическое, но математика есть
язык науки), то обсуждать возможность возникновения ПЧД в
10−43 первой секунды жизни
Вселенной без каких либо знаний о ее веществе не имеет смысла.
Затем приблизительно через 10−42 первой секунды после момента Большого
взрыва фазовый переход вызвал экспоненциальное
расширение Вселенной (ее размер увеличивался в геометрической
прогрессии). Данный период получил название Космической
инфляции и завершился через 10−36 первой секунды после момента Большого
взрыва. При этом какой-либо информации о веществе Вселенной и его
состоянии в этот период никто дать не в состоянии.
После окончания инфляционного периода
строительный материал Вселенной представлял собой кварк-глюонную
плазму. Но уже на промежутке времени 10−34--10−32 первой секунды с момента Большого
взрыва начался процесс бариогенеза - объединения кварков и
глюонов в барионы.
Кварк-глюонная плазма возникала в
экспериментах на БАКе и Тэватроне и время существования сгустков
такой плазмы составляло порядка 10−23 секунды. При этом никаких ЧД в
этих экспериментах не возникало. Процесс бариогенеза в
рождающейся Вселенной вряд ли мог длиться дольше. В этом случае к
моменту 10−23 первой секунды
после Большого взрыва плотность вещества Вселенной должна стать
порядка плотности барионной (ядерной) материи, то есть, около
3*1014 грамм на кубический
сантиметр (порядка 300 млн. тонн на такой кубик). В крайнем случае
- на порядок больше. А это - как раз значение плотности вещества в
нейтронных звездах и в их скрытых от нас горизонтом событий
разновидностях - черных дырах звездных масс.
Таким образом, очевидного механизма
рождения ПЧД в течение 10−23
первой секунды после Большого взрыва не существует. Но возникает ли
такой механизм после завершения процесса бариогенеза?
По завершении процесса бариогенеза почти вся масса вещества Вселенной была сосредоточена в барионах. Преимущественно в нейтронах. И в этом смысле состояние вещества Вселенной было очень похоже на состояние вещества в недрах нейтронных звезд. Достаточно хорошо изученного в теоретическом плане. Этим и воспользуемся в дальнейшем. Рассмотрев механизм гравитационной неустойчивости, приводящий к образованию скоплений галактик, галактик, звезд и их планетных систем. Но в применении к проблеме образования первичных черных дыр. В связи со сложностью вопроса - в следующем псто.