Cкрытая масса Вселенной и как её найти

[mihalchuk]

А что, если скрытая масса Вселенной сосредоточена не в "тёмной материи", а в гипермассивных чёрных дырах?
Чёрная дыра - сгусток материи, имеющий условную сферу Швацшильда, из-под которой не может просочиться информация (материя, свет), так как её не выпустит гравитация.
Теория чёрных дыр основана на явлении коллапса звёзд на последней стадии эволюции. Если масса звезды достаточна, то она, сжимаясь, проходит ломку гравитационными силами атомных ядер, обращает протоны и электроны в нейтроны, ломает нейтроны на кварки, и коллапсирует в чёрную дыру. Мы привыкли и знаем, что в такой чёрной дыре плотность материи неимоверно велика, и что чёрная дыра засасывает материю, от пыли до звёзд. И что будет дальше?
А дальше масса ЧД будет расти, и её радиус будет расти пропорционально массе, а плотность - уменьшаться. Чёрные дыры могут быть сверхмассивными - в десятки тысяч масс Солнцу, и в последнее время такие объекты по косвенным признакам обнаружены. Что происходит внутри такого объекта? Навряд ли он однороден, скорее, там есть плотное ядро и значительно менее плотное пространство до сферы Шварцшильда, возможно, вакуум. В этом пространстве вокруг ядра вполне могут вращаться по орбитам твёрдые тела.
Но что, если чёрная дыра станет гипермассивной, сравнимой по массе с Нашей галактикой, с десятью, сотней, тысячей галактик? Чёрная дыра массой с Млечный путь будет иметь радиус 310 световых лет. А с массой в 160 масс МП будет размером с Млечный путь.
Обнаружение сверхмассивных чёрных дыр вызвало удивление у учёных - непонятно, как за время существования Вселенной такой объект успел набрать такую массу? Но чёрная дыра может образоваться и без коллапса звезды. Если в пределах Млечного пути соберётся 160 его масс, то чёрная дыра образуется автоматически без всяких катаклизмов. Гипермассивные чёрные дыры могут иметь размеры в сотни тысяч и миллионы световых лет, при этом они не обязаны быть сферическими, или могут оставаться несферическими очень длительное время.
В наблюдаемой Вселенной имеются большие пустые области - воиды, где не наблюдается галактик, газа и других признаков материи. Возможно, там слишком много материи, и потому мы её не видим.

[mihalchuk]

Как найти гипермассивные чёрные дыры? А вот это непросто. Обычные чёрные дыры захватывают вещество, которое при этом катастрофически ускоряется и сжимается, испуская кванты. По ним и можно обнаружить обычную чёрную дыру. Другое дело – гипермассивная. У её условной поверхности гравитация относительно невелика, а падение вещества мало отличается от падения в плоском поле – оно почти не сжимается. В такую чёрную дыру могут без разрушения и катаклизмов уходить планеты и звёзды, и в последнем случае мы увидим только затухание светимости с прогрессирующим красным смещением. И вот это пока единственная видимая зацепка - аномальное красное смещение у источников света, находящихся  вблизи чёрной дыры. Аномальное потому, что звёзды могут быстро вращаться вокруг такого объекта, и несколько источников дадут разный результат.

[Chilik]

Как найти гипермассивные чёрные дыры? А вот это непросто. 

Это-то как раз просто.
Раз она гипермассивная, то астрономы увидели бы какие-либо эффекты гравитационного линзирования на масштабах, крупнее чем они видят обычно. А раз пока никакой радостной истерики по этому поводу не наблюдается, то такие объекты достаточно редки и не могут давать существенный вклад в полную наблюдаемую гравитирующую массу.
Если я понимаю, то ещё Зельдович давно-давно писал про первичные (primordial) чёрные дыры промежуточной массы, которые как раз и являются одним из кандидатов на источник недостающей массы.

[simple]

Раз она гипермассивная, то астрономы увидели бы какие-либо эффекты гравитационного линзирования на масштабах, крупнее чем они видят обычно.

у меня сложилось впечатление что они с трудом находят примеры линзирования, да и гчд будет прикрыта галактикой, просто надо еще озаботится связать массу с к-вом звезд и обнаружить аномалию. они лет 50 не замечали чд в центре галактик пока носом не ткнули

[mihalchuk]

Как найти гипермассивные чёрные дыры? А вот это непросто.

Это-то как раз просто.
Раз она гипермассивная, то астрономы увидели бы какие-либо эффекты гравитационного линзирования на масштабах, крупнее чем они видят обычно. А раз пока никакой радостной истерики по этому поводу не наблюдается, то такие объекты достаточно редки и не могут давать существенный вклад в полную наблюдаемую гравитирующую массу.
Если я понимаю, то ещё Зельдович давно-давно писал про первичные (primordial) чёрные дыры промежуточной массы, которые как раз и являются одним из кандидатов на источник недостающей массы.

Гравилинзирование - ненадёжный способ. Учёные наблюдают это явление, и, бывает, в линзу попадает несколько галактик. Они вычисляют источник линзирования, и предполагают, что он близко. Ну а что, если на самом деле он намного дальше?
Далее, эффект линзирования у гипермассивных чёрных дыр не будет отчётливым. Например, такая ЧД размером с нашу Галактику будет линзировать, как 30 галактик, собранных в таком же объёме. Гравитация у горизонта событий будет невелика, меньше, чем у земной поверхности.
Зельдович молодец, но здесь третий случай. Это не первичные ЧД, и не то, которые прошли через коллапс звёзд. Это прото собралось достаточно массы в определённом объёме.

[Astrodrive]

Зельдович молодец, но здесь третий случай. Это не первичные ЧД, и не то, которые прошли через коллапс звёзд. Это прото собралось достаточно массы в определённом объёме.

Да, Вы правы по уравнению Шварцшильда такой вид Массивной Чёрной Дыры тоже есть. Возможно он и не шаро образный, а сферо-аморфный, как амёба.

Космическая амёба? Шутка.

[Lunatik-k]

Может человечество сильно заблуждается насчет необходимости скрытой материи.
Может существуют непознанные эффекты заставляющие некоторые галактики более интенсивно отталкиваться друг от друга.
Например мы можем ничего не знать о волновых резонансах фотонных потоков.
Может фотонные потоки галактик входящие в подобие резонанса, более сильно начинают воздействовать на галактики и звезды в которых они пролетают. И более интенсивно отталкивать галактики в которых они пролетают.
Возникает не только гравитационное воздействие на фотонные потоки, но волновое резонансное  воздействие.

Может волновой резонанс фотонных потоков заставляет их отклоняться из-за чего и возникает красное смещение.

[Дем]

Может человечество сильно заблуждается насчет необходимости скрытой материи.
Может существуют непознанные эффекты заставляющие некоторые галактики более интенсивно отталкиваться друг от друга.

Тёмная материя - она наоборот усиливает притяжение.
А тёмная энергия - имхо бред, ибо не галактики отталкиваются, а само пространство растягивается. Как материя вообще может на это воздействовать?