Современная космология в целом успешно объясняет происхождение и эволюцию Вселенной — от ничтожных долей первой секунды ее существования до нынешнего времени. Тем не менее остаются не то чтобы белые пятна, а скорее «острые углы» — спорные моменты, вопросы, по поводу которых не существует научного консенсуса. Недавно были найдены квазары с очень большим красным смещением, содержащие черные дыры массой свыше миллиарда солнечных. Мы наблюдаем их из молодой Вселенной, когда ее возраст составлял сотни миллионов лет. Как эти черные дыры успели к тому времени поглотить миллиарды солнечных масс вещества? Как образовались зародыши сверхмассивных черных дыр? Насколько массивными изначально были эти зародыши?
Наблюдения
В последнее десятилетие велся массовый «отлов» квазаров с большим красным смещением, то есть тех, которые светят нам из ранней Вселенной, из первого миллиарда лет ее жизни. Их не зря называют «маяками Вселенной». Во-первых, они просвечивают космическую среду, выявляя вторичную ионизацию Вселенной (которую сами же и производят). Во-вторых, ранние квазары интересны сами по себе, как и всё, что связано с молодой Вселенной.
Поиск далеких квазаров ведется в основном на наземных телескопах в ближнем инфракрасном диапазоне — именно туда переезжает ультрафиолетовая линия водорода Лайман-альфа. Улов к настоящему времени составляет несколько десятков квазаров с красным смещением z > 6,5 (возраст Вселенной — меньше 800 млн лет), из них несколько с z > 7. Недавно найден рекордный квазар с «телефонным номером» J0313–1806, у которого z = 7,64 (возраст Вселенной — 650 млн лет). Причем это довольно яркий квазар: его абсолютная светимость — 1,4 × 1047 эрг/с, что на три порядка ярче всей нашей Галактики с ее сотнями миллиардов звезд. Это не рекордная светимость для квазаров, но она не сильно уступает рекордной. Значит, масса черной дыры — «центральной машины» этого квазара — должна быть не меньше миллиарда солнечных масс, иначе трудно объяснить такую светимость. И действительно, оценка массы по скорости движения газа в квазаре (доплеровское уширение одной из спектральных линий магния) дает величину 1,6±0,4×109 солнечных масс (Мʘ). Другие обнаруженные квазары при z > 7 лишь немного уступают по массе центральной черной дыры. Итак, есть факт: в первые 600 с небольшим миллионов лет во Вселенной появились черные дыры массой порядка миллиарда масс Солнца. Оказывается, этот факт объяснить не просто. Казалось бы, на вырост таких черных дыр не должно хватить времени. Почему?
Пределы роста
Если звезда или любой другой объект будет светить слишком ярко, давление излучения на окружающий газ или собственные внешние слои превысит тяготение объекта. Если это звезда, то она начнет сбрасывать внешние слои. Такие звезды существуют: например, Эта Киля; жить им осталось недолго. Если это черная дыра, стягивающая на себя вещество (аккрецирующая), то падение вещества остановится. Эта пограничная светимость называется «эддингтоновской светимостью», ее превышение возможно, но требует каких-то специальных объяснений. Эддингтоновская светимость, естественно, пропорциональна массе объекта: для Солнца она составляет 1,4×1038 эрг/с — до нее нашему светилу не хватает почти пяти порядков величины. А для черной дыры в миллиард солнечных масс она, соответственно, равна 1,4×1047 эрг/с — и получается, что светимость квазара J0313–1806 близка к эддингтоновской, точнее L ~ 0,6 LEdd.
Именно эддингтоновская светимость ограничивает «штатную» скорость роста черных дыр.
Дело в том, что существует типичная эффективность аккреции черных дыр. Если на черную дыру упала масса М, то при самом эффективном режиме аккреции выделяется энергия около 0,1 Мс2. Это распространенный режим: геометрически тонкий, оптически толстый аккреционный диск Шакуры — Сюняева. Если темп падения вещества превысит 10 LEdd/c2, то светимость превысит Ledd, диск начнет распухать и рассеиваться, поток вещества на черную дыру упадет.
«Критический», или эддингтоновский, темп аккреции, естественно, пропорционален массе черной дыры. Это значит, что «штатный» рост черной дыры идет по экспоненте — рост от 10 до 100 000 Мʘ и от 100 000 до миллиарда солнечных масс занимает одно и то же время.
![Рис. 1. Треки роста сверхмассивных черных дыр при критической аккреции (эддингтоновская светимость при эффективности высвечивания 0,1), ведущие к наблюдаемым ранним квазарам. Цветом показаны диапазоны масс для зародышей разной природы. График из работы [1]](https://trv-science.ru/uploads/323-0012.jpg)
Парадокс заключается в том, что рост должен был начаться с зародышевых черных дыр массой порядка десяти тысяч масс Солнца (для рекордного квазара — как минимум 20 000 Мʘ), иначе им не успеть вырасти к z ~ 7 до наблюдаемых величин. Понятно, откуда может взяться зародыш массы 100 или даже несколько сотен Мʘ, — от коллапса гигантских звезд первого поколения (население III). Но здесь требуются либо зародыши в сотню раз тяжелей, либо «сверхкритический» темп роста. И то и другое не исключено, но объяснение требует изрядного напряжения.
Начнем со сверхкритического роста.
Аномально быстрый рост
Эддингтоновский предел светимости далеко не абсолютен и вполне преодолим, особенно на некоторое время. Строго говоря, он относится только к оптически тонкой плазме. Если же на тяготеющий центр падает, например, звезда, то светимость может подпрыгивать до любой величины. К тому же быстрый темп роста черной дыры не обязательно связан с преодолением эддингтоновского предела. Есть другой вариант — низкая эффективность высвечивания, то есть вещества падает много, а излучения от него мало — и никаких проблем.
Есть вариант аккреции под названием ADAF (advection dominated accretion flow) — геометрически толстый, но оптически тонкий диск. В нем не успевает установиться температурное равновесие: ионы горячие, но они не светят, а электроны, которые должны бы светить, — холодные. Вся энергия ионов уносится в черную дыру. Такое, судя по всему, имеет место в центре нашей Галактики и знаменитой галактики М87. Правда, этот вариант работает только при относительно малых темпах аккреции и вряд ли подходит для сверхкритического режима.
Более подходящий вариант — так называемый стройный (slim) аккреционный диск. Собственно, именно в него и должен превращаться канонический тонкий диск Шакуры — Сюняева при околокритическом темпе аккреции. Выделяемое тепло не успевает излучиться наружу и уносится в черную дыру. Диск распухает, но умеренно. Видимо, поэтому Марек Абрамович (один из основных классиков по режимам аккреции) назвал его «slim disk». В принципе такая аккреция может стабильно идти в сверхкритическом режиме и могла бы решить проблему ранних квазаров, если бы не одно «но». Дело в том, что радиационная эффективность в таком режиме сильно зависит от вращения черной дыры. Если вращение слабое, диск излучает мало и на черную дыру может падать много вещества при умеренной светимости. Если же момент вращения черной дыры близок к предельному (что вполне вероятно), то внутренняя часть аккреционного диска близ последней стабильной орбиты высвечивает большую часть выделившейся в диске энергии — эффективность оказывается такой же, как в случае тонкого диска. Поэтому подобный режим не панацея. Он может ускорить рост черной дыры на каком-то этапе, но вряд ли способен решить проблему ранних квазаров.
Есть еще один аспект — feedback, обратная связь, влияние яркого источника на окружающую среду. Допустим, на черную дыру падает нечто оптически толстое — звезды, плотные облака газа и т. п. Светимость огромная, причем это как раз тот случай, когда эддингтоновский предел не работает. Но появляется другая засада: квазар ионизирует и разогревает окружающую среду вокруг себя настолько, что прекращается образование звезд, а выросшее давление горячего газа намного превосходит тяготение черной дыры. Как показывает моделирование, быстрый рост черной дыры при такой «гиперэддингтоновской» аккреции прекращается на уровне всего лишь 108 Мʘ.
Итак, кажется, весьма непросто преодолеть наклон кривых, приведенных на рис. 1, и вырастить за 600 млн лет квазар с черной дырой 109 Мʘ, стартуя с черной дыры звездного происхождения.
Пока это были рассуждения на качественном уровне. Стоит сказать пару слов о том, как народ пытается исследовать проблему численно.
Молодая Вселенная в суперкомпьютере
Численное моделирование эволюции ранней Вселенной — уже далеко не новое занятие. Наиболее знаменит проект «Миллениум», выдавший эффектную картину крупномасштабной структуры. С тех пор (начало 2000-х) произошел некоторый (хотя и не радикальный) прогресс как в вычислительной технике, так и в методах моделирования. Задача изначально тяжелая, поскольку включает в себя гравитацию и гидродинамику космической среды с разными компонентами (темная материя, двухфазная барионная среда (горячий ионизированный и холодный нейтральный газ), звезды).
Сравнительно недавно (декабрь 2020) опубликован препринт [2] с результатами весьма впечатляющего счета, подобного «Миллениуму», но с существенно лучшим разрешением. Во-первых, был использован гибридный метод (мягкие частицы + сетка), уменьшающий числовой шум и различные артефакты типа численной вязкости. Всё равно возможности численного счета далеки от того, чтобы честно проследить всё, что происходит на всей лестнице масштабов, охватывающей много порядков величин. Поэтому авторам пришлось прибегнуть к ряду ухищрений: счет в два приема, сначала грубая прикидка эволюции в кубическом гигапарсеке, потом выбор самого тяжелого облака 1013 Мʘ, образовавшегося в этом гигапарсеке, и затем дальнейшая работа с ним одним. Поскольку невозможно одновременно отслеживать большие и маленькие масштабы, образование индивидуальных звезд и черных дыр было модельным: там, где были подходящие условия, автоматически появлялось звездное население III, часть которого превращалась в черные дыры массой 10–100 Мʘ. Эти черные дыры играли роль «легких зародышей». Данные о более тяжелых чернодырных зародышах (103–106 Мʘ) вносились вручную в предположении, что они появляются в результате некоторых процессов, которые невозможно воспроизвести прямым моделированием (см. ниже). Для аккреции на черную дыру (основной материал аккреции — межзвездный газ) тоже использовались модели в разных вариантах, обратное влияние растущего квазара на окружающую среду моделировалось более корректно.
![Рис. 2. Распределение газа в компьютерной симуляции облака массой 1013 Мʘ. Из работы [2]](https://trv-science.ru/uploads/323-0011.jpg)
Тяжелые зародыши
Естественно, в качестве одного из решений проблемы ранних квазаров привлекаются первичные черные дыры. Тогда всё объясняется просто: зародыши массой 105 Мʘ образовались вместе со Вселенной, в ее первые мгновения, а потом выросли до наблюдаемых величин. Проблема в том, что первичные черные дыры, особенно такой массы, плохо сочетаются с теорией космологической инфляции; точнее, для их объяснения требуются специальные теоретические усилия. Да, они могли бы образоваться в результате флуктуаций метрики при плотности Вселенной, сравнимой с планковской, там могло образоваться что угодно — космические струны, доменные стенки, магнитные монополи. Однако раздувание пространства, которое шло при плотности на несколько порядков ниже планковской, разносит всю эту экзотику на колоссальные расстояния, так что обнаружить нечто подобное в пределах горизонта Вселенной крайне маловероятно. Существуют довольно мудреные модели, в которых первичные черные дыры большой массы получаются в конце инфляции или даже после нее. Но все-таки это некая чрезвычайщина: разрабатывать подобные модели интересно и полезно, но чтобы их принять за правду, требуются чрезвычайные свидетельства. Их пока нет.
Может ли тяжелый зародыш образоваться в первые 100–200 млн лет жизни Вселенной? Это так называемые темные века, о которых мы почти ничего не знаем, что-то наблюдать там очень тяжело из-за огромного красного смещения, да и ярких источников почти нет. Пока можно только теоретически или численно пытаться воспроизвести, что там происходит. Вырисовывается много интересного.
Во-первых, иерархическое слияние объектов — звезд и черных дыр. Недавно наблюдалось слияние двух рекордных черных дыр, одна из которых, по всей вероятности, уже была результатом слияния [3]. Могут сливаться и звезды — друг с другом (после чего коллапсировать в черные дыры) и с черными дырами. Это может происходить в плотном скоплении, где тяжелые объекты из-за многократных взаимодействий теряют момент вращения, передавая его легким объектам, и садятся в центр скопления, где и сливаются. Есть работы, где прослеживается динамика звезд в плотном скоплении с образованием черных дыр в 1000 Мʘ. Вероятно, это далеко не предел. Заметим, что при слиянии звезд и черных дыр эддингтоновский предел вообще никак не сказывается, а при слиянии черных дыр эффективность высвечивания в электромагнитном спектре вообще близка к нулю.
Во-вторых, может существовать механизм прямого коллапса (минуя стадию звезд) массивных газовых облаков массой порядка 106 Мʘ в черную дыру. Такая возможность обсуждается в работе [2], там же даны соответствующие ссылки. Подобный процесс довольно сложно себе представить, поскольку он требует эффективных механизмов охлаждения газа (рассматривается вариант охлаждения через излучение нейтрино) и сброса момента вращения. Тем не менее некоторые разумные варианты такого коллапса существуют. Их обсуждение заслуживает отдельной статьи.
Стоит сказать об одном упрощающем обстоятельстве: квазаров с массой ~ 109 Мʘ на красном смещении z ~ 7, похоже, очень мало. Они должны быть неплохо видны: плотность газа в ту эпоху весьма высока, и темп аккреции должен быть близок к критическому. Тем не менее во всей огромной Вселенной их найдено лишь несколько штук. Это значит, что для их объяснения можно привлекать редкие события, например аномально плотное звездное скопление, где образовался аномально массивный зародыш будущего квазара, и т. п.
В целом, кажется, что проблема решается без какой-либо чрезвычайщины, хотя и с некоторым напряжением. Наиболее вероятный ключ к решению — самые первые сотни миллионов лет, где можно рассчитывать на сверхкритический (даже «гиперкритический») рост зародыша черной дыры до 105–106 Мʘ. Дальнейший сверхкритический рост сверхмассивной черной дыры кажется менее вероятным, но он и не нужен, если смог образоваться тяжелый зародыш. Для прояснения необходимы дальнейшие исследования, пока что — численными методами.
Что касается наблюдений, стоит в очередной раз возложить надежду на грядущий телескоп Джеймса Уэбба, который позволит глубже заглянуть в «темные века» Вселенной.
Борис Штерн
Автор благодарен Константину Постнову за ценные замечания
- Wang F. et al. A Luminous Quasar at Redshift 7.642.
- Zhu Q. et al. The Formation of the First Quasars. I. The Black Hole Seeds, Accretion and Feedback Models.
- Штерн Б. Слияние чемпионов // ТрВ-Наука. № 312 от 8 сентября 2020 года.
Развитыми «не по годам» являются не только квазары.Вот совсем свежий препринт о галактике с экстремально быстро сфорированным массивным балджем:
https://arxiv.org/abs/2102.05957
Причем этого «вундеркинда» не объяснить гравитационным линзированием на промежуточных массах: яркость по дороге изменить можно, морфологию — нет!
А было ли оно, это раньше?
Все настойчивее возникает вопрос о конечности существования вселенной. А было ли начало?
Оно конечно, все попытки объяснить космологическое красное смещение как «фотон теряет энергию на пути к нам» (вольный пересказ Амбарцумяна) можно считать похороненными навсегда.
Есть еще одна возможность…
Можно рассмотреть простейшую метрику однородного пространства. Частный случай метрики Фридмана. Такая метрика описывает стационарную Вселенную в которой ход времени зависит от расстояния до источника света.
https://www.researchgate.net/profile/Valery-Morozov/publication/342009045_On_metric_of_homogenous_gravitational_field/links/5ede2db4a6fdcc47688dd81f/On-metric-of-homogenous-gravitational-field.pdf
Валерий Борисович!
Диссипацию энергии фотона как причину хаббловского смещения первым предложил Ф. Цвикки: https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2017JAHH…20….2K/abstract
Хотя В.А. Амбарцумян мог об этом и не знать. Разгул демократии длился до начала 90-х: Пиблс включал TL в монографию «Физическая космология», Сэндедж изучал поверхностные яркости (тест Толмена) и печатал в ApJ.
Перестройка начнется после глубоких полей JWST, когда подобные квазары и галактики увидят на z=15-20.
Диссипативные потери предлагали во многих вариантх. Например, Толмен в своей классической книге предлагал рассеяние через гравитационное взаимодействие. Но это стохастический процесс. Неизбежно при этом уширение спектра порядка смещения. С наблюдениями это не согласуется.
Ситуация была безнадежная, пока я не понял, что есть описание вселенной со сдвигом в темпе ходя часов. К сожалению люди для которых это объяснение приемлемо далеки от космологии.
«Перестройка начнется после глубоких полей JWST, когда подобные квазары и галактики увидят на z=15-20.»
Ну да. Но сначала появятся «теории» втискивающие эти данные общепринятую теории. Слишком много народу кормится этим и не оставило для себя запасных вариантов.
Не появятся. Уже сейчас (Долгов, УФН февраль 2018) признались, что структуры не успевают образоваться из флуктуаций плотности БАО (z=1000). Первичные ЧД необходимы. Но они там практически все ломают.
…но народ безмолвствует.
Кстати о черных дырах. Эйнштейн понимал, что их не должно быть. Я тут показал, что уравнение Эйнштейна всего лишь хорошее приближение. Эйнштейну пришлось это сделать вопреки собственному постулату. Это не секрет, но только Ландау с Лифшицем это заметили. Можно найти в ЛЛ-2 § 95. Уравнения Эйнштейна. (кстати в старых изданиях она называлась «уравнения гравитационного поля», понятно почему, упоминание Эйнштейна могло навлечь неприятности). Впрочем те кто понимал, что уравнение Эйнштейна приближение не афишировали это.
Еще не давно Черепащук писал ~ «нет достоверных тестов на черные дыры»…. теперь никто не пишет «предполагаемые» пишут просто «черные дыры», а какие они еще? При этом обязательная ссылка на ОТО.
.
Вот сегодня нашел:
В 2014 году А. М. Черепащук отметил в обзоре по черным дырам: «некоторые ученые всерьез обсуждают вопрос о том, что первично: образование галактики на ранних стадиях эволюции Вселенной с последующим формированием в ее центре сверхмассивной черной дыры или формирование первичной сверхмассивной черной дыры, которая затем «натягивает» на себя барионное вещество, из которого формируются звезды галактики»
Возможен и промежуточный вариант.
Нет точного ответа на другой вопрос, возможно ли строгое описание черной дыры? Похоже я нашел этот ответ — уравнение гравитационного поля без сингулярных решений:
https://www.researchgate.net/publication/351038182_Tocnoe_uravnenie_gravitacionnogo_pola_na_osnove_ejnstejnovskogo_razdelenia_tenzora_Ricci
https://www.researchgate.net/profile/Valery-Morozov/publication/351038182/figure/fig1/AS:1039036525326337@1624737020506/Ris-Zavisimost-g-00-ot-otnosenia-r-r-g-Resenia-Svarcsilda-uravnenia-Ejnstejna_W640.jpg
Валерий Борисович! Я не являюсь экспертом в этой теме. Да и не нужны мне для констатации кризиса скм именно черные дыры (достаточно массивных РКО неустановленной природы). Речь не о том, есть ли горизонт событий, а о том, что такие массы не успевают образоваться.
На самом деле устройство черных дыр дается уравнениями гравитационного поля и от того насколько эти уравнения правильно описывают гравитационное поле. Именно поэтому полю оценивается масса того, что мы называем верные дыры. И другие свойства определяются уравнениями.
На картинке можно видеть что поля (красная и синяя линии) совсем не похожи друг на друга.
Валерий Борисович! Я вернулся в эту ветку из-за ожидаемого осенью долгожданного запуска JWST в контексте теории образования крупномасштабной структуры. Т.е. возможного выбора БАО — массивные «зерна». Природа их (первичные ЧД?) меня интересует постольку- поскольку. При всем уважении к Вам, я не могу профессионально комментировать «насколько эти уравнения правильно описывают гравитационное поле.» Здесь (на ТрВ и не только) наверняка есть специалисты по этому вопросу.
Валерий Морозов, вопрос — ваше «…описание вселенной со сдвигом в темпе хода часов» меняет сегодняшние оценки расстояний между земным телескопом и, допустим, ранними квазарами? Хорошо бы, — ведь сейчас ранние квазары выглядят чем-то вроде улыбки чеширского кота Льюиса Кэрролла, — хотя, похоже, объекты на z=15-20 покажутся улыбкой улыбки.
Разве ранние квазары чем-то отличаются от более поздних?
Просто мы видим только большие галактики и квазары. Подозреваю потому что очень далеко + космологическое красное смещение.
Еще дальше равномерный фон далеких галактик, который принято назвать реликтовым.
«Еще дальше равномерный фон далеких галактик, который принято назвать реликтовым.» Валерий Борисович, это Ваша личная интерпретация CMB или ссылку можите дать?
А это от меня Вам:
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1355219816302039?via%3Dihub
Это метрика стационарной бесконечной вселенной. Вы будете смеяться, но меня слабо интересует космология, в том числе и то что я написал по этому поводу. Это скорее набросок выпавший случайно в осадок.
Спасибо за ссылку…
Вот новый «вундеркинд»:https://science.sciencemag.org/content/early/2021/05/19/science.abe9680/tab-pdf
Здесь линзирование тоже не поможет. Интересно услышать мнение сторонников «стандартной космологической модели».
Борис, темп аккреции слим диска может быть в принципе любой, вне зависимости от того, где происходит энерговыделение, фотоны просто
в основном адвектируются потоком в дыру. При этом светимость слабо, логарифмически, растет с увеличением темпа. Другое дело, что при сверхЭддингтоновских темпах аккреции ожидаются мощные оттоки, но
они вряд ли уносят 99 процентов вещества.
Паша, темп может быть любой, но эффективность высвечивания при параметре вращения, близком к предельному, не может быть слишком низкой — это то, что утверждается в статье. Сам не разбирался в этой кухне, был даже немного удивлен.
Эффективность высвечивания, должна падать с увеличением темпа аккреции, при сверхЭддингтоновских значениях, и, соответственно, увеличением оптической толщи. Не совсем понятно, почему темп вращения играет какую-то существенную роль. Вы не путаете эффективность высвечивания и эффективность энерговыделения? В противном случае ссылочку можно посмотреть, хотя бы в личке?
См. в обзоре Абрамовича https://link.springer.com/article/10.12942/lrr-2013-1
Там рис. 11.
Борис, по-моему, на рис. 17 обзора Марека с Крисом все зашибись. Эффективность энерговыделения при увеличении
темпа аккреции стремится к нулю для любого фиксированного параметра вращения, а светимость медленно, но растет. Разумеется,
при фиксированном темпе аккреции, эффективность больше при больших параметрах вращения, это понятно, но из этого никак не следует, что эффективность не может быть сколь угодно низкой, в моделях слим дисков, разумеется. По-моему, ее можно сделать сколь угодно малой для любого фиксированного параметра вращения, просто
увеличивая достаточным образом темп аккреции и то, что изобразили Марек с Крисом, вроде бы этому никак не противоречит.
Интуитивно, оно казалось бы, так и должно быть. Я не понимаю утверждения, что вращение запрещает низкую эффективность. Но народ на нем уверенно настаивает. Если это неправда, то объяснить тяжелый квазар на z 7.5 гораздо легче
так где оно, это утверждение? :) из картинки 17 оно не следует,
как, надеюсь, я объяснил.. А что еще за народ на нем настаивает? если интерпретаторы наблюдений (а не теоретик с симулятором, как Марек с Крисом), то эти люди просто могли неправильно понять написанное.. Ну а «объяснить», имхо, зависит от определения «объяснения». Если доставить себе (ну и, возможно, другим) приятное чувство, что ты что-то понял — это одно, если подойти с определенной строгостью, то это другое.. И другое это, боюсь, совсем не так уж и зависит от очень странного утверждения про этот запрет :)
Это симуляторы, достаточно грамотные — вторая ссылка под статьей
Ага :) Это симуляторы, да не те, это крупномасштабные симуляторы, для которых аккреция на чеде — элементарный процесс, который описывается соотношениями, фитирующими результаты других симуляторов.. :) Из подобного соотношения (8) видим, что
у них эффективность падает с потоком массы для любого спина, но, разумеется, большая для больших спинов. Поди, пьянка там вот какая (читать лень, мало ли что пишут :)) — для больших спинов больше светимость, излучение греет газ, давит на него и мешает падать, вот и получается соответствующий фидбек побольше, что приводит к тому, что, подчеркиваю, в их конкретной модели чеде с большими спинами не особо получаются.. Ну, или, что-то подобное.. Как всегда, разумеется, надо понимать, что это конкретная модель конкретных авторов, там масса всяких предположений, которые могут быть неверными.. Насколько эта модель имеет отношение к реальности — вопрос сложный, я бы даже сказал — философский :)
Фидбэк — это у них отдельною А так да, это надо говорить с тем, кто в этом варится.
инженеры видят, что астрономы
1.не знают какие химические вещества находятся во Вселенной. Например недавно были открыто соединение гелия и водорода в космосе (ион гидрида гелия), органика.
2.Постоянно меняют данные. За 14 лет расстояние до ближайшей черной дыры к Земле X-1 в созвездии Лебедя сократилось с 8000 до 6070 световых лет. Изменилась ее масса. У черной дыры в галактике М87 (фото которой получили впервые в мире) массу недавно уменьшили на 2 порядка!!!!!
3.Только недавно нашли массу черной дыры и координаты в нашей галактике на расстоянии 26 000 ± 1400 световых лет с погрешностью 5 процентов.
Поэтому когда астрономы обсуждают, что происходит на расстоянии в 500 000 раз дальше, я им не верю. Займитесь лучше уточнением параметров ближайшей к Земле черной дыры в нашей галактике. Не надо фантазировать, опираясь на неверные данные ваших наблюдений. У вас очень плохая методика определения массы черных дыр и расстояния до черной дыры.
Вы не знаете их параметры, не понимаете физику процессов.
А это откуда взялось?
https://arxiv.org/abs/2201.00823
Интересно, судя по абстакту, но я не специалист тут, могу только в качестве поддержания разговора.. может там звезды поколения три наконец-то имеются, ведь
они вроде топ хэви.. ? может авторы к этому и клонят, но это уже текст читать надо..Лоеб, кстати, по ощущениям, в порядка нескольких процентов американских статей по астрофизики участвует.. если бы вместо этого икру метал, дефицита не было бы :)
Это скорее к вопросу: «Что увидит JWST?»
Редакция не возражала открыть дискуссию. Я могу представить три варианта: скм с БАО, скм с ПЧД, крах скм.
Ну, давайте подождем, пока он не долетит, куда собирается.. А что такое крах скм?
Это когда Коперник занимает место Птолемея. В нашем случае обнаружение «вундеркиндов» на z=20-25.
А почему Вы против качественного анализа альтернатив? СКМ ведь не марксизм-ленинизм, за диссидентство не увольняют:)))
В смысле, почему против?, у меня одна из первых статей про ПЧД,
как темную материю.. и сейчас прямо вот про это пишу, только 10
минут как закончил.. но, ПЧД известным законам имхо не противоречат, а вот про монд, например, я уже не уверен, хотя и не вдавался, вроде там есть какое-то релятивистское обобщение, придуманное, вроде, Бекенштейном.. но, ПЧД очень сложно родить известными способами, об этом вроде на ХЕЯ дожен был Старобинский говорить.. про Коперника с Птоломеем не понял.. в общем, имхо, пока обобщения скм — игры разума, ими можно заниматься в свободное от более серьезной работы время.. :) да, и я, разумеется, за количественный анализ, а не за качественный, последний в космологии с легкостью превращается в пустой треп :)
да, дело в том, что в скм совершенно не понятно, насколько я понимаю, можно ли, к примеру родить то, что видно на больших зет, там полно сложных физических процессов, которым, в общем-то,
пофигу, какая там космология..
https://trv-science.ru/2021/06/kosmologicheskij-likbez-chto-takoe-vselennaya/#comment-1156431
Вот не знаю, посчитаете ли Вы это трёпом:
https://link.springer.com/article/10.1134%2FS1063772916030112
Ну, в усталый свет поверить действительно сложно, если,
конечно, не вставать на ту точку зрения, что расширяется ли пространство или нет — вопрос философский :) Все-таки, с космологической природой редшифта, вроде бы, очень мнго чего другого бьется..
«расширяется ли пространство или нет — вопрос философский :)» — нет, это вопрос эмпирический!. Об этом и статья в АЖ. Тесты угл. размер — z, поверхностная яркость — z, ст.секунда-z. А с этим и сейчас изрядные трудности. Плюс проблема tension и «вундеркинды». Какая уж тут философия…
нет, это вопрос эмпирический!. — я всегда могу перейти в «жескую» систему отсчета, в которой пр-во не расширяется, другое дело, что она не может быть продолжена за космологический горизонт материальными телами :) Ну а трудности возникают всегда по ходу пиесы :) но, расширение, понимаемое в обычном смысле, очень на многое еще влияет, просто не охота перечислять, я это и так много раз делал..
«я всегда могу перейти в «жескую» систему отсчета, в которой пр-во не расширяется».
Правда, этого «не поймут» диаграмма Хаббла, тесты Хойла (угл. размер -z), Толмена (пов.яркость -z), Алкока-Пачинского, time dilation и другая космография.
Эта замена переменных, если все правильно сделать, то ни один физический вывод не изменится :)
т.е. космографические тесты бессмыслены?
Не-а.. Что в ОТО, что в квантах (в этом смысле они, так сказать, концептуально похожи) можно
определить наблюдаемые, которые инвариантны относительно способа теоретического описания,
который, в свою очередь, отчасти диктуется удобством для решения тех или иных задач. Именно сии наблюдаемые сравниваются с результатами наблюдений или экспериментов..
Понимаете, это тут можно долго словами расписывать, а вот в виде формул, все в две строчки обычно делается.. Ну, например, частота светового сигнала, принимаемого наблюдателем, есть свертка его 4-скорости, U^i, и волнового 4-вектора, k_i — omega_0=U^ik_i, по определению, эта величина есть скаляр, который не зависит ни от выбора системы координат, ни от выбора используемого базиса. Аналогичным образом можно сформулировать и остальные величины, имеющие отношение, например, к излучению или поглошению света..
Похоже, NASA пустило на ветер (солнечный) 10 биллионов $. LCDM не поддаётся фальсификации/верификации. Всегда можно перейти в «жескую» систему отсчета, в которой пр-во не расширяется.
Ну да ладно, может в атмосферах экзопланет найдёт чё-нибудь)))
Ну, можно померить только то, что может быть :) если бы была чистая Лямбда, вообще был бы ужас, в одной системе координат масштабный фактор экспоненциально быстро меняется со временем, в другой — метрика статична, ничего со временем не меняется, а пространство может быть открытым или замкнутым, в зависимости от
выбора координат
https://en.wikipedia.org/wiki/De_Sitter_space
надо позвонить, предупредить НАСА :)
«надо позвонить, предупредить» — надо было до 25-го, теперь поздно пить боржоми(((
Вот ещё «вундеркинд»:
https://arxiv.org/abs/2201.06396