Современная космология предсказала, а астрономия нашла в далёком космосе ловушки для света, так называемые «черные дыры», которые как предсказывает теория имеют катастрофическую плотность равную или более плотности Планка 8,2*10^(95) кг/м куб. Плотность эта столь огромна, что свет не может покинуть «черную дыру», так как ему не хватает энергии преодолеть её гравитационное притяжение. А вот нейтронные звёзды не смотря на их внушительную плотность на уровне 10^(15) кг/куб.м свет со своей поверхности испускают свободно. Таким образом, можно предположить, что свет свободно может покидать звёзды с плотностями вплоть до планковской. Но так ли это на самом деле.
Сила, с которой фотон пытается покинуть поверхность звезды определяется из выражения:
F(у) = m * c^(2) / l
где
F(у) – сила убегания фотона со звезды (Н);
m – динамическая масса фотона, кг;
с – скорость света, (2,99782*10^(8) м/с);
l – путь пройденный светом, равный длине волны фотона (7*10^(-7) м).
Тогда F(у) = (1,43*10^(6)) * m * c^(2) (Н)
Сила гравитационного взаимодействия фотона со звездой определяется из выражения:
F(г) = (g*m*M) / r^(2)
где
F(г) – сила гравитационного удержания фотона звездой (Н);
g = 6,6726*10^(-11) – гравитационная постоянная;
М – масса звезды (кг);
m – масса фотона (кг);
r – радиус звезды (м).
При F(у) = F(г) имеем
(1,43*10^(6))*m*c^(2) = (g*m*M)/r^(2)
(1,43*10^(6)*c^(2) = (g*M)/r^(2)
Откуда
М = [(1,43*10^(6)*c^(2)*r^(2)] / g
Масса звезды определяется из выражения:
М = р * V
где
р – плотность звезды (кг/куб.м)
V = (4/3)пи*r^(3) (куб.м)
Тогда
р*(4/3)пи*r^(3) = [(1,43*10^(6)*c^(2)*r^(2)] / g
р = [(1,43*10^(6)*c^(2)] / [g*(4/3)пи*r]
p = 4,598*10^(32) / r [1]
При радиусе в 1 км плотность звезды, которую не сможет покинуть свет, составляет 4,6*10(29) кг/куб. м. Соответственно при радиусе в 1000 км - 4,6*10(26) кг/куб. м.
При плотности около 10^(15) кг/куб.м, соответствующей плотности нейтронных звёзд, радиус звезды, поверхность которой свет не может покинуть, должен составлять не менее 4,6*10^(14) км (или 15 пк (48,7 св. лет)).
Таким образом, нейтронные звёзды действительно могут испускать наблюдаемый свет, так как исходя из частоты их вращения, должны иметь диаметры в районе 10 – 300 км. Но вот гравитационная граница, которая запирает ловушку для света, находится значительно ближе планковской плотности. Это означает, что могут существовать объекты с плотностями 4,6*10(29) кг/куб. м, но которые будут восприниматься наблюдателем как «черные дыры».
Таким образом, пресловутая «темная материя» может быть не что иное, как целый класс неизученных космических объектов сверхвысокой плотности. Причем, очень высока вероятность того, что этот класс объектов будет иметь дискретную градацию плотностей, например, 10^(33), 10^(50), 10^(67) кг/куб.м.
Такие объекты должны проявлять себя как аномальные гравитационные зоны. Поскольку эти объекты являются не умирающими, как считает современная наука, а наоборот вновь рождающимися объектами, с одной стороны, а с другой, аккумулирующие в себе огромные массы вещества, они должны находиться на очень больших расстояниях между собой, предположительно в миллиарды световых лет.
Так, например, объект с плотностью 6,5*10^(67) кг/куб.м диаметром в один миллиметр должен сосредоточить в себе массу 2,7*10^(41) кг. Для сравнения масса видимой на сегодня части Вселенной (около 13,6 млрд. св. лет) оценивается в 6,5*10^(51) кг. [2]
Последовательность развития материи в «ловушках для света» или как принято их сегодня называть «черных дырах» происходит, очевидно, по следующей схеме.
Сначала формируются объекты с максимальной плотностью 6,6*10^(67) кг/куб.м. При этом эти объекты в период своего развития втягивают в себя всю материю, которая находится в радиусе их влияния. Таким образом, вокруг них формируется огромная зона абсолютно пустого пространства, так называемая космическая пустыня. Эта зона не испускает ни какого света, и представляет собой огромную гравитационную линзу, благодаря чему мы можем наблюдать за Вселенной расположенной за этой линзой. Область влияния такой «ловушки для света» может быть до нескольких миллионов световых лет, в зависимости от начального диаметра.
Затем, материя этого объекта начинает развиваться и однажды происходит скачкообразный переход на следующий дискретный уровень с плотностью 7,3*10^(50) кг/куб.м. Это переход сопровождается гигантским гравитационным всплеском, который должен ощущаться на удалении в десятки млрд. лет. С этого момента начинается этап формирования нового состояния материи. Важно отметить, что происходящие после скачкообразного перехода преобразования незначительно меняют плотность материи в каждый из подобных этапов, а суммарная материя этих объектов остаётся все время постоянной.
Следующий переход происходит до изменения плотности 8,1*10^(33) кг/куб.м. При этом Вселенную вновь сотрясает гравитационный всплеск, но значительно меньшей амплитуды.
Последний этап, когда «ловушка» открывается, связан с переходом к плотности 9*10^(16) кг/м куб. При этом этот процесс сопровождается минимальным по отношению к предыдущим гравитационным всплеском, который уже может и не доходить до отдалённых уголков Вселенной. На этом этапе рождаются нейтронные звезды, которые впоследствии «зажигают» новые Галактики.
Судя по постоянному дрейфу звездного вещества во Вселенной, источники сверхплотной материи не уничтожаются полностью, а лишь уменьшаются до микроскопических размеров, чтобы затем повторить бесконечный цикл своего существования, но уже в другой пространственной области.
[1] Шварцшильд в 1916 году определил критическую плотность "ловушки для света" как р = 3с^(2)/8пи*r*g = 1,6*10^(25) кг/куб.м, что на 7 порядков ниже фактического значения.
[2] В 2014 году астрофизики Гавайского университета (Istv;n Szapudi и другие) объединили данные оптического телескопа PS1 и инфракрасное излучение от спутника WISE в новую трёхмерную карту неба и подтвердили пустоту на месте холодного пятна возле созвездия "Эридана". Они сообщили, что пустота находится в 3 млрд. св. лет от нас, а ширина её – 1,8 млрд. св. лет.
ДОПОЛНЕНИЕ
«Суперпустота Эридана» обладает двумя аномальными факторами. Во-первых, отсутствием активных источников излучения, а во-вторых, заметное снижение температуры на 70 микрокельвинов (а в некоторых участках зоны до 110 мкК) по отношению к средней температуре реликтового излучения во всей остальной Вселенной.
Первый фактор находит своё объяснение в концепции фазовых переходов сверхплотной материи, описанной в статье при плотностях выше 10^(30) кг/куб. м
Второй фактор связан с аномальным понижением температуры за счёт торможения фонового реликтового излучения обтекающего аномальную зону.
Наблюдаемая форма «Суперпустоты Эридана» позволяет сделать вывод, что во время фазового перехода материя разделяется на несколько центров. В данном случае хорошо наблюдаются два центра. Причём отколовшаяся часть значительно меньше материнского центра, и она начала своё движение под углом около 90 гр. к направлению движения материнского центра.
С очень высокой степенью вероятности эти центры не сливаются, а наоборот разлетаются. Со временем эта суперпустота превратится в две, каждая, из которых, при очередном фазовом переходе ещё раз разделится, пока не возникнут мириады нейтронных звёзд и в этой области начнёт формироваться повышенная плотность звёздного вещества и во Вселенной возникнет дублёр «Великого Аттрактора».