Как легко летать пчелкам и птичкам внутри сверхмассивной черной дыры!...

moralg — 14.04.2019 На днях нам показали фото сверхмассивной черной дыры (ЧД). Точнее - фото ее тени. Сделанное радиотелескопами. Конечно, это достижение. Но техническое. Ибо принципиально новой физики оно не дало и дать не могло.

      В то же время у большинства из нас за годы рассказов прессы о черных дырах сложилось четкое убеждение, состоящее в том, что ЧД и, тем паче, сверхмассивные ЧД есть сверхплотные объекты. В отношении ЧД звездных масс это утверждение справедливо. Но то, что сверхмассивные ЧД есть сверхплотные объекты - чистой воды миф. Те, кому интересно простое, буквально на пальцах, развенчивание этого мифа - ныряйте под кат.


      Радиус ЧД (гравитационный радиус или радиус горизонта событий у этой ЧД) любой массы пропорционален массе этой ЧД (Rbh ~ Mbh). С таким коэффициентом, что если бы Солнце стало ЧД, то его радиус был бы равен примерно 3 км. Тогда как реальный радиус Солнца около 700 тысяч км. А радиус сверхмассивной ЧД массой в 6,5 млрд. солнечных масс в центре галактики М87 будет равен почти 20 млрд. км.

      Таким образом, радиус сверхмассивной ЧД в М87 в 2*10↑10 / 0,7*10↑6 ~ 3*10↑4 ~ 30 тысяч раз больше, чем у Солнца. А объем, пропорциональный кубу радиусу, у сверхмассивной черной дыры в М87 в ~ (3*10↑4)↑3 ~ 3*10↑13 ~ 30 триллионов раз больше объема реального Солнца.

      Итак, масса сверхмассивной ЧД в М87 всего лишь в 6,5 млрд. раз больше массы Солнца, а объем сверхмассивной ЧД в М87 в 30 триллионов раз больше объема реального Солнца. Что это означает?

      Это означает, что средняя плотность вещества в сверхмассивной ЧД в М87 в (30 триллионов разделить на 6,5 миллиардов) ~ 5 тысяч раз меньше средней плотности вещества в реальном Солнце! А поскольку средняя плотность вещества Солнца примерно в 1,5 раза больше плотности воды, то это означает, что средняя плотность вещества в сверхмассивной ЧД в М87 оказывается даже в несколько раз меньше плотности земного воздуха!

      В чем смысл этого казуса? Он прост. Радиус ЧД пропорционален массе ЧД. Но масса ЧД пропорциональна произведению средней плотности ее вещества на ее объем, то есть произведению ее средней плотности на куб ее радиуса. Из чего следует, что средняя плотность ЧД обратно пропорциональна квадрату ее радиуса или, другими словами, средняя плотность вещества в ЧД обратно пропорциональна квадрату массы ЧД.

      Разумеется, в пределе черных дыр звездных масс, гравитационные волны от слияния которых ловят гравитационные телескопы LIGO и Virgo, плотности вещества в сливающихся ЧД будут близкими к плотности вещества в нейтронных звездах. То есть, вещество в них в практическом плане представляет совокупность буквально прижатых друг к другу нейтронов.

Оставить комментарий

Популярные посты:

• Ранее
• Архив