новости космоса
3844 12
02 февраля 2020 09:37:57

У черных дыр имеются скалярные «волосы», выяснил астрофизик из РУДН

Астрофизик из Российского университета дружбы народов (РУДН) предложил новый метод приблизительного расчета параметров сферически симметричных черных дыр в теории Эйнштейна-Максвелла. Сравнивая радиусы теней черных дыр, полученных при помощи этого метода, с результатами точных численных решений, астрофизики выяснили, что предлагаемая ими аппроксимация демонстрирует значительную точность второго порядка. Это открывает возможность изучения как самих черных дыр, так и явлений, наблюдающихся в их окрестностях, таких, например, как движение частиц.

Проблема получения аналитической аппроксимации для метрики черной дыры в скалярной теории Эйнштейна-Максвелла до сих пор остается нерешенной для общего случая, когда ни один из параметров не является зафиксированным. Однако возможно составление аналитической аппроксимации этой метрики с заданной точностью для получения результатов, сходящихся с численными решениями. Существует общий подход к аппроксимации, который совершенствуется с каждой новой разрабатываемой учеными моделью.

Астрофизик из РУДН Роман Конопля проанализировал случай сферически симметричной черной дыры в теории Эйнштейна-Максвелла. Если принять неминимальное взаимодействие между скалярными и электромагнитными полями, запреты на существование скалярных «волос» у черных дыр снимаются, и так называемая спонтанная скаляризация черных дыр происходит при достаточно большом заряде черной дыры. Физики обычно говорят, что «у черных дыр нет волос», имея в виду, что единственными отличительными параметрами этого объекта являются его масса, скорость собственного вращения и электрический заряд. Однако в этом случае у черной дыры появляется дополнительный параметр – скалярные «волосы».

Эти аналитические аппроксимации, полученные астрофизиком из РУДНа, были использованы для расчетов «теней», отбрасываемых черными дырами, имеющими скалярные поля. Как выяснилось, наличие скалярного поля увеличивает радиус тени.

Результаты этого астрофизического исследования делают возможным нахождение аналитических форм приближенных метрических функций для любых желаемых значений параметров, а также расчет радиуса тени для любой конкретной черной дыры.

Согласно автору статьи, полученные аппроксимации готовы к использованию для дальнейшего изучения скаляризованных черных дыр Эйнштейна-Максвелла и явлений, происходящих в их окрестностях, таких как движение частиц, квазинормальные кольца, стабильность.

Исследование опубликовано в журнале Physical Review D.


(Добавил: Hot Temp)

комментарии
1
BlackHole15 · 02-02-2020

Даа, Конопля на многое способен....., жаль или может к счастью, их очень мало на Земле.

2
Bechmet58 · 02-02-2020

Сферическии и симметричные-иследование ради исследования она вообще может быть плоская как блин

3
Pourquoi13 · 02-02-2020

Теперь я знаю откуда появилось выражение :" навести тень на плетень"
А если серьезно, то с тенью от сильно-гравитирующего объекта (СГО - мне больше нравится чем ЧД) все очень не просто, я читал, что глядя на такой объект можно видеть, что у него находится позади.Соответственно и лучи падающие на такой объект не должны оставлять тень.

4
nick_s57 · 02-02-2020

А если серьезно: кто нибудь может простыми словами изложить суть результатов исследования товарища Конопли?

5
nick_s57 · 02-02-2020

А предложение
"Результаты этого астрофизического исследования делают возможным нахождение аналитических форм приближенных метрических функций для любых желаемых значений параметров, а также расчет радиуса тени для любой конкретной черной дыры."
вызывает немой восторг!!! ))

6
Leonid3136 · 02-02-2020

nick_s, не только простыми, но и не простыми изложить затруднительно :-)
Многие дифференциальные уравнения, а тем более системы таких уравнений (такие как десять уравнений Эйнштейна или четыре уравнения Максвелла), не имеют общего решения, только частные с заранее заданными условиями. К примеру можно нарисовать антенну и по Максвеллу вычислить её характеристики, причём числовыми методами, требующими солидных вычислений. Но не получиться задать характеристики и по ним рассчитать размеры антенны, так как отсутствует общее решение уравнений.
И в этой новости ребята попытались ответить на вопрос: " А что получится, если вокруг ЧД разместить скалярное (т. е. без силы взаимодействия) поле?" из ряда вопросов вроде "А что получится, если таракана обсыпать зубным порошком?".
Последний вопрос можно проверить практически, а вот первый вряд-ли :-)))

7
dengess190 · 03-02-2020

Очень сложная задача для ребят. Но упростить её может получение детальной информации о состоянии пространства в непосредственной близости от ГС.
Субъективно считаю искажение пространства-времени решающим параметром определяющим и влияющим на динамику вещества и ЭМ-излучения, включая пресловутые "волосы".
Дифференциальные уравнения должны иметь более надёжную основу.
Прошу прощение за оффтоп :-)

8
viktorchibis33 · 03-02-2020

Leonid (6), скажу более – по Максвеллу никто антенны не считает, даже с заданными условиями и размерами. И волноводы тоже. И ускорители (которые по большому счету являются теми же самыми волноводами).
А физики всё спорят, спорят, спорят – верны уравнения Максвелла и Эйнштейна, или нет.

9
Leonid3136 · 03-02-2020

viktorchibis, про Максвелла вы ошибаетесь, даже у меня на компьютере есть программка "MMANA" решающая характеристики антенн именно по его уравнениям.

10
viktorchibis33 · 03-02-2020

Leonid, не буду спорить. Да, "MMANA" работает на основе уравнений EFIE (для замкнутых контуров МFIE), выведенных из уравнений Максвелла. Но она пригодна для расчета только любительских проводных и штыревых антенн на основе распределения заранее заданных токов по сегментам.
«Несмотря на очень хорошее совпадение результатов MMANA с реальными, необходимость точной настройки физических антенн, сделанных по результатам моделирования, все же остается. Степень подстройки зависит от различий реальных и моделируемых условий» - Игорь Гончаренко (DL2KQ-EU1TT).
.
Может пора учреждать отделение инженерных наук и им выделять часть денег.
Фактически, это та самая промежуточная область между фундаментальной наукой и промышленностью, которую обозначили в новом законе об Академии наук, а «воз и ныне там».

11
BlackHole15 · 03-02-2020

viktorchibis, я не понимаю какие там Максовские антенны, но думаю, что самая хорошая антенна параболическая и многочисленные острые иголки на уровне атомов на поверхности этих тарелок, так как колос пшеницы имеет такую структуру остроты на уровне атомов по этому наверное на полях рисуется разные ЭМ рисунки. /ятд/

12
Leonid3136 · 03-02-2020

"..она пригодна для расчета только.." (с)viktorchibis
Не "пригодна", но ПРЕДНАЗНАЧЕНА! Уж такие начальные условия ;-))

написать комментарий наверх
Для добавления комментария необходимо зарегистрироваться, а затем войти на сайт используя свой логин и пароль.

Если Вы уже зарегистрировались, но забыли пароль - воспользуйтесь нашим разделом восстановления пароля.

© 2002-2020. Все права защищены. AstroNews.ru | Перепечатка любых материалов сайта без разрешения редакции запрещена!