ПРЕСС-РЕЛИЗ ГРУППЫ МАСТЕР: Открытие эргосферы черной дыры

Астрономы МГУ им. М.В. Ломоносова (проект МАСТЕР) доказали, что гамма-всплески — самые мощные взрывы во Вселенной — результат образования быстровращающихся черных дыр обладающих эргосферой. Таким образом получена разгадка не только природы гамма-всплесков, но и свидетельство существования черных дыр во Вселенной.

Черные дыры — одни из самых загадочных объектов Вселенной предсказанных теорией Эйнштейна. 90 лет тому назад немецких физик Карл Шварцшильд впервые показал, что в природе могут существовать тела обладающие только одним параметром — массой. Такие черные дыры могли бы возникать в конце эволюции массивных невращающихся звезд и представляют собой дыру в пространстве размером чуть более десяти километров. Дыра эта имеет сферическую форму, а ее радиус — это минимально возможный радиус внутрь которого можно упаковать вещество данной массы — называется радиусом Шварцшильда. Любой тело, попавшее внутрь этой сферы не может вернуться в нашу Вселенную. Иногда эту сферу называют горизонтом событий. Таким образом, черная дыра<снаружи>, как это не парадоксально, представляет собой простейший объект природы. Именно о таких, шварцишильдовских, черных дырах обычно пишут в научно популярных статьях. Однако 40 лет назад физики-теоретики поняли, что черные дыры не так просты. Если черная дыра вращается, у нее появляется структура: из-за появления центробежной силы горизонт событий (поверхность невозвращения) сжимается и становится меньше. Вокруг же образуется эллипсоидальная оболочка — эргосфера — обладающая следующим свойством: внутри эргосферы никакое тело не может покоится.

Хотя сообщения об открытии черных дыр, появляются время от времени в печати, Нобелевский комитет не спешит выдать премию за их открытие. Почему? Дело в том, что, в публикациях идет речь не о черных дырах, а о<кандидатах в черные дыры>. Очевидно — для доказательства существования черных нужно открыть нечто такое, что характерно только для черных дыр и не для каких других объектов Вселенной. Так вот, эргосфера бывает только у черных дыр! И похоже группа российских астрономов, создавшая первый российский робот-телескоп МАСТЕР доказала, что гамма-всплески — это образующиеся черные дыры окруженные эргосферой!

Группа МАСТЕР не только наблюдала этот процесс но и создала теоретическую модель его, в которой прямо показано, что на последних стадиях жизни гамма-всплеска его энергия приходит из эргосферы.

Гамма-всплески — самые мощные взрывы во Вселенной регистрируются последние 40 лет учеными ведущих стран мира. В сентябре прошлого года робот-телескоп МАСТЕР зарегистрировал с Земли один из таких гамма-всплесков и обнаружил редкое явление — после появления оптического излучения (которое обычно затухает) на 400-ой секунде его мощность стала возрастать.

Открытие оптической вспышки у гамма всплеска GRB060926

Анализируя это явление, группа МАСТЕР создала следующую модель: после исчерпания ядерных источников энергии в звезде расположенной на краю Вселенной (на расстояниях порядка 10 миллиардов световых лет) ее ядро стало сжиматься (коллапсировать) в черную дыру. Однако если бы звезда не вращалась все закончилось бы за несколько миллисекунд и было бы невозможно понять почему почти через десять минут активность возобновилась. Следовательно, что-то препятствовало прямому образованию черной дыры. Очевидно, погибающая звезда вращалась! По мере сжатия нарастала не только сила гравитации, но и центробежная сила. Звезда подобно фигуристке сжимающей руки раскручивалось и в какой то момент сжатие прекратилось — образовался быстровращающийся объект (спинар). Его образованию сопутствовало огромное выделение энергии в виде гамма-всплеска. Таким образом вещество сопротивлялось безвозвратному уходу из нашей Вселенной. Но усилия эти были тщетны. Быстрое вращение и сильное магнитное поле привело к новому выделению энергии и на 400 -ой секунде все кончилось — звезда ушла под горизонт событий.

Группа МАСТЕР не спешила публиковать свое открытие — теория красивая, но были другие гипотезы. И вот в 10 января 2007 года американская гамма-обсерватория Свифт (Swift) обнаружила удивительное явление — после регистрации очередного гамма-всплеска его мощность оставалась постоянной в течении 10 000 секунд! После этого не осталось сомнений, что мы являемся свидетелями сверхдолгой борьбы центробежных и гравитационных сил и статья российских ученых вскоре появится в ведущем американском астрофизическом журнале. По расчетам российский ученых, более часа звезда имела размеры в 2 раза меньше радиуса Шварцшильда, то есть находилась в эргосфере будущей вращающееся черной дыры!

1).На верхнем рисунке: Структра предельно-вращающеся черной дыры. Внутренняя сфера (красный шар) — горизонт событий вращающающеся черной дыры (половина радиуса Шварцшильда). Серым показана эргосфера.

2).

"

Фильм: Теоретический расчет мощности коллапсирующей звезды вне и внутри эргосферы. В реальном времени показана коллапсирующая звезды, размер которой изображен в единицах радиуса Шварцшильда (верхний бокс). На нижнем боксе показан график мощности излучаемой во время коллапса (по вертикальной оси мощность спинара в логарифмической шкале в эрг/сек).

Владимир Михайлович Липунов

Руководитель проекта МАСТЕР Профессор Московского Государственного Университета им. М.В. Ломоносова Лауреат премии М.В. Ломоносова Заслуженный работник высшего профессионального образования Ведущий сотрудник Государственного Астрономического Интститута им. П.К. Штернберга

МАСТЕР — Мобильная Астрономическая Система ТЕлескопов-Роботов — первый российский робот-телескоп созданный учеными МГУ им. М.В. Ломоносова и Московским Объединением<Оптика>(фирма<Очкарик>).

Обозрение "Физические явления на небесах" профессора В.М. Липунова.