![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
Entry tags:
Первичные черные дыры - расстановка точек
За 7 последних лет LIGO обнаружил 22 слияния с высокой степенью достоверностью и зарегестрировал множество возможных слияний на грани чувствительности. Эти данные заставили теоретиков выбросить старые наработки и снова взяться за карандаши.
Дело в том что черная дыра может появиться различными способами.
1. Из-за колебаний плотности в ранней Вселенной - такая дыра может иметь практически любую массу и околонулевую скорость вращения.
2. За счет коллапса звезды - масса от нескольких масс Солнца до десятков и высокую скорость вращения (сжатие звезды увеличит скорость).
3. За счет слияния нескольких черных дыр - такая дыра будет иметь очень высокую скорость вращения (орбитальный момент, за исключением маловероятного случая лобового столкновения).
Затем она может подрасти за счет аккреции газа - при этом скорость вращения дыры остается достаточно высокой.
Данные LIGO показывают странно большие массы дыр с подозрительно низкими начальными скоростями вращения. Любой желающий может сам открыть таблицу слияний и посмотреть типичные значения спинов.
Старые модели не предсказывали такого распределения масс и скоростей вращения. Это резко увеличило популярность моделей с первичными черными дырами. ПЧД заодно обещают решить множество других проблем, вроде проблемы достаточно быстрого собирания практически однородной материи в галактики.
В ЖЖ об этой революции в основном рассказывает Горькавый, рекламируя свою теорию:
- темная материя состоит из черных дыр, с главной ЧД весом порядка тысячной от массы обозримой Вселенной, гравитационные волны не имеют массы;
- ЧД поглощают гравитационные волны, увеличивают массу Вселенной и начинают фазу сжатия - Вселенная оказывается внутри главной ЧД;
- при сжатии обычной вещество от нагрева распадается в однородную плазму, ЧД сливаются, обнуляя большую часть своей массы за счет излучения гравитационных волн;
- Вселенная опять начинает расширяться.
К возможности нулевой гравитационной массы гравитационных волн возникло много вопросов, но, насколько я понимаю, с современным уровнем теории гравитации окончательно исключить такую возможность нельзя (хотя текущие достижения и указывают на обратное).
Горькавый хвастается объяснением темной материи без привлечения непонятных ВИМПов, тяжелыми ЧД, возможностью отбросить инфляцию и тп тд. Отсутствие интереса к гениальной теории объясняется обычным РЛО (русских людей обижают).
Между тем внимательный читатель уже заметил первую проблему - тяжелые ЧД Горькавого образуются за счет слияний, так что они должны иметь высокую скорость вращения, что противоречит данным LIGO. Так что сейчас любую теорию о множественных слияниях ЧД отправляют в мусорное ведро безотносительно национальности автора.
Вторая проблема - распределение масс ЧД. Теоретики предсказывают что логнормальное распределение должно хорошо описывать распределение масс ЧД с широким диапазоном. Это распределение описывается двумя параметрами - мю и сигма, сигма отвечает за то как быстро распределение стремится к нулю. Данные LIGO позволяют ограничить сигму интервалом 0.5-1. Проблема в том что с такой сигмой логнормальное распределение очень быстро стремится к нулю - для существования большой черной дыры нужна сигма раз в 20 больше. С такой сигмой мы бы постоянно видели слияния ЧД в сотни-тысячи и даже десятки тысяч солнечных масс. В любом случае данные наблюдений и модели аккреции на ЧД в ранней вселенной сильно ограничивают число и массу больших дыр (в сотни и тысячи масс солнца), что вызывает дополнительные проблемы.
Разумеется это не приговор - возможно получится оказаться от большой черной дыры или за счет нескольких механизмов дать нужное распределение масс, как-то понизить скорость вращения (у теоретиков не бывает поражений - бывают только перерывы на установку новых костылей). Конечно о претензиях на предсказательную силу теории в любом случае пока придется забыть - до новых данных.
Только от автора об этих проблемах и планах их решения мы ничего не слышим. Слышим упоминания других интересных моментов. Скажем, для примирения моделей с данными гравитационного лензирования ЧД надо собрать в тесные кластеры. Многие теоретики сомневаются в возможности тесных кластеров нужной массы. Авторы "Formation and Evolution of Primordial Black Hole Binaries" напоминают про закон Heggie-Hills'а - в шаровых скоплениях слабо связанные тела обычно отрываются внешними силами, сильно связанные - увеличивают силу связи. Это значит что в скоплении ЧД тесно связанные пары быстро сольются и со временем число слияний будет быстро падать.
Горькавый с удовольствием дает пару цитат из статьи, забывая процитировать конкретные цифры - по мнению авторов модели черные дыры объясняют порядка 0.002 массы темной материи и имеют логнормальное распределение масс с сигмой порядка 0.6 - то есть никаких гигантских ЧД у них нет.
Ну или просто рассказывает что его теория правильная, а проблем у правильных теорий не бывает. Особо умиляют россиянские тихнари, тихо поддакивающие подобной ереси.
В общем не зацикливайтесь на не-имеющих-мировых-аналогов теориях русских самородков и возвращайтесь в мейнстрим.
Дело в том что черная дыра может появиться различными способами.
1. Из-за колебаний плотности в ранней Вселенной - такая дыра может иметь практически любую массу и околонулевую скорость вращения.
2. За счет коллапса звезды - масса от нескольких масс Солнца до десятков и высокую скорость вращения (сжатие звезды увеличит скорость).
3. За счет слияния нескольких черных дыр - такая дыра будет иметь очень высокую скорость вращения (орбитальный момент, за исключением маловероятного случая лобового столкновения).
Затем она может подрасти за счет аккреции газа - при этом скорость вращения дыры остается достаточно высокой.
Данные LIGO показывают странно большие массы дыр с подозрительно низкими начальными скоростями вращения. Любой желающий может сам открыть таблицу слияний и посмотреть типичные значения спинов.
Старые модели не предсказывали такого распределения масс и скоростей вращения. Это резко увеличило популярность моделей с первичными черными дырами. ПЧД заодно обещают решить множество других проблем, вроде проблемы достаточно быстрого собирания практически однородной материи в галактики.
В ЖЖ об этой революции в основном рассказывает Горькавый, рекламируя свою теорию:
- темная материя состоит из черных дыр, с главной ЧД весом порядка тысячной от массы обозримой Вселенной, гравитационные волны не имеют массы;
- ЧД поглощают гравитационные волны, увеличивают массу Вселенной и начинают фазу сжатия - Вселенная оказывается внутри главной ЧД;
- при сжатии обычной вещество от нагрева распадается в однородную плазму, ЧД сливаются, обнуляя большую часть своей массы за счет излучения гравитационных волн;
- Вселенная опять начинает расширяться.
К возможности нулевой гравитационной массы гравитационных волн возникло много вопросов, но, насколько я понимаю, с современным уровнем теории гравитации окончательно исключить такую возможность нельзя (хотя текущие достижения и указывают на обратное).
Горькавый хвастается объяснением темной материи без привлечения непонятных ВИМПов, тяжелыми ЧД, возможностью отбросить инфляцию и тп тд. Отсутствие интереса к гениальной теории объясняется обычным РЛО (русских людей обижают).
Между тем внимательный читатель уже заметил первую проблему - тяжелые ЧД Горькавого образуются за счет слияний, так что они должны иметь высокую скорость вращения, что противоречит данным LIGO. Так что сейчас любую теорию о множественных слияниях ЧД отправляют в мусорное ведро безотносительно национальности автора.
Вторая проблема - распределение масс ЧД. Теоретики предсказывают что логнормальное распределение должно хорошо описывать распределение масс ЧД с широким диапазоном. Это распределение описывается двумя параметрами - мю и сигма, сигма отвечает за то как быстро распределение стремится к нулю. Данные LIGO позволяют ограничить сигму интервалом 0.5-1. Проблема в том что с такой сигмой логнормальное распределение очень быстро стремится к нулю - для существования большой черной дыры нужна сигма раз в 20 больше. С такой сигмой мы бы постоянно видели слияния ЧД в сотни-тысячи и даже десятки тысяч солнечных масс. В любом случае данные наблюдений и модели аккреции на ЧД в ранней вселенной сильно ограничивают число и массу больших дыр (в сотни и тысячи масс солнца), что вызывает дополнительные проблемы.
Разумеется это не приговор - возможно получится оказаться от большой черной дыры или за счет нескольких механизмов дать нужное распределение масс, как-то понизить скорость вращения (у теоретиков не бывает поражений - бывают только перерывы на установку новых костылей). Конечно о претензиях на предсказательную силу теории в любом случае пока придется забыть - до новых данных.
Только от автора об этих проблемах и планах их решения мы ничего не слышим. Слышим упоминания других интересных моментов. Скажем, для примирения моделей с данными гравитационного лензирования ЧД надо собрать в тесные кластеры. Многие теоретики сомневаются в возможности тесных кластеров нужной массы. Авторы "Formation and Evolution of Primordial Black Hole Binaries" напоминают про закон Heggie-Hills'а - в шаровых скоплениях слабо связанные тела обычно отрываются внешними силами, сильно связанные - увеличивают силу связи. Это значит что в скоплении ЧД тесно связанные пары быстро сольются и со временем число слияний будет быстро падать.
Горькавый с удовольствием дает пару цитат из статьи, забывая процитировать конкретные цифры - по мнению авторов модели черные дыры объясняют порядка 0.002 массы темной материи и имеют логнормальное распределение масс с сигмой порядка 0.6 - то есть никаких гигантских ЧД у них нет.
Ну или просто рассказывает что его теория правильная, а проблем у правильных теорий не бывает. Особо умиляют россиянские тихнари, тихо поддакивающие подобной ереси.
В общем не зацикливайтесь на не-имеющих-мировых-аналогов теориях русских самородков и возвращайтесь в мейнстрим.
no subject
Наблюдения за лензированием квазаров тоже ограничивает число черных дыр — в лучшем случае до 0.4 масс Солнца, возможно и меньше
New evidence for a cosmological distribution of stellar mass primordial black holes
https://arxiv.org/pdf/2204.09143
...
Our analysis is based on the lightcurves of a sample of over
1000 quasars, photometrically monitored over a period of 26 year
...
For a lens mass of 1𝑀 the
distant source will be split into two or more images with a separa-
tion of the order of 106 arcsec, resulting in a change of observed
integrated brightness.
...
1993
The amplitude distribution for each
model was then compared with the observed amplitudes for a sample
of 117 quasar lightcurves covering a period of 10 years (Hawkins &
Véron 1993). The results of this study were that in almost all cases the
expected microlensing amplitudes from the simulations were greater
than those observed in the quasar sample
...
source radius, which Schneider set to 1015 cm or 0.4 lt-day. imply values
an order of magnitude larger than this, with a characteristic radius of around 4 lt-day.
...
with the dark matter
made up of 0•3𝑀 compact bodies.
...
This provides a consistent explanation for the difference between the
Palomar-Green lack of correlation of amplitude with luminosity, and
the well-known anti-correlation seen in other samples
...
The unidentified population
of compact bodies detected by Alcock et al. (2000) were found to have
a characteristic mass of around 0•3𝑀 , which is the the same as the
mass used to account for the observed microlensing in galaxy halos
(Mediavilla et al. 2009; Pooley et al. 2012) and clusters (Hawkins
2020b). It is also close to the preferred mass of 0•7𝑀 from
theoretical studies of primordial black hole formation during the
QCD phase transition
-
Probing compact dark matter objects with microlensing
in gravitationally lensed quasars
https://www.aanda.org/articles/aa/pdf/2023/05/aa45615-22.pdf
Given our current sample, we show that the standard scenario cannot be rejected, in contrast with previous results by
Hawkins (2020a, A&A, 633, A107), claiming that a population of stellar mass primordial black holes (PBHs) is necessary to explain
the observed amplitude of the microlensing signal in lensed quasar light curves.
...
900 microlensing curves from the Rubin Observatory will be sufficient to discriminate between the two extreme scenarios at a 95%
confidence level.