Звезды темной энергии
Звезды темной энергии - это гипотетический космический объект, обладающий некоторыми свойствами, которые присутствуют у черных дыр.
Теорию о существовании подобных космических объектов предложил Дж. Чаплин. В соответствии с данной теорией любая материя или излучение, попадающее внутрь звезды черной энергии, становится энергией вакуума или темной энергией.
Внешняя оболочка звезды темной энергии называется горизонтом событий.
Внутреннее пространство звезды черной энергии обладает отличной от нуля космологической постоянной, что означает: вещество, проникшее внутрь данной звезды, станет сопротивляться гравитации, при этом будет отсутствовать состояние сингулярности.
Иначе говоря:
- На первом этапе звезды темной энергии ведут себя подобно черным дырам, поглощая вещество и излучение.
- После наступления насыщения, звезда отталкивает вещество (излучение). Состояние сингулярности отсутствует.
Теория Чаплина объясняет противоречия, которые появляются между теориями возникновения черных дыр и законами квантовой физики. Понятие черной дыры плохо совмещается с основными законами квантовой механики:
- Так, черная дыра поглощает абсолютно все, а в соответствии с квантовой механикой информация исчезать не может.
- Законы квантовой механики полагают, что время не изменяет свой ход, а в модели черной дыры световая волна на уровне горизонта событий растягивается бесконечно.
- В теориях о черных дырах нарушаются законы сохранения квантовых чисел.
Дж. Чаплин считает, что квантовая механика доказывает отсутствие черных дыр во Вселенной. Все объекты, ранее считавшиеся черными дырами, – есть звезды темной энергии.
Теория Дж. Чаплина
Дж. Чаплин является сотрудником национальной лаборатории в Ливерморе (США). Он с коллегами исследовал сверхпроводящие кристаллы, изучая «квантовый фазовый переход». Было обнаружено, что спины электронов якобы указывают на замедление хода времени. Эта ситуация напомнила ученым о явлениях, которые предсказываются около горизонта событий черной дыры.
Коллектив ученых провели анализ коллапса звезды большой массы, в соответствии с принципами квантовой механики. Исследователи получили, что результатом коллапса должна стать не черная дыра, а некая квантовая скорлупа. Внутри этой предельной скорлупы должен находиться энергетически насыщенный вакуум. И отсутствует даже намек на сингулярность.
Вакуум внутри скорлупы должен иметь способность к антигравитации (свойство темной энергии).
Звезда темной энергии обладает мощным полем гравитации, поэтому притягивает материю и энергию извне. При этом внутри квантовой скорлупы действует сильная антигравитация, которая хотя бы часть вещества отбрасывает из звезды.
Максимальная доля материи и энергии, которое исторгает эта звезда становится позитронными и $\gamma$ - лучами.
Следствием данной гипотезы можно считать то, что падение вещества ведет к излучению рассматриваемой звездой в инфракрасном диапазоне.
Почему не существуют черные дыры?
Исследователь полагает, что горизонты событий и замкнутые кривые времени не могу существовать, так как они противоречат принципам квантовой механики. Соответственно, не может быть в природе и черных дыр, которые были предсказаны общей теорией относительности.
Несмотря на то, что гипотезе о существовании черных дыр в космологии уже несколько десятилетий, данная теория по-прежнему вызывает споры.
Ученый предположил, что звезда, начав коллапс, не становится черной дырой, а изменяет всю свою природу. При этом ее звездное вещество переходит в «темную энергию».
Чаплин говорит о том, что А. Эйнштейн считал, что черных дыр не существует, но не смог объяснить причину, своей уверенности в отсутствии данных космических объектов.
Существует радикальное противоречие в понимании хода времени в общей теории относительности и в квантовой физике:
- В ОТО универсального времени не существует, так как время идет с разной скоростью около звезды большой массы и в пространстве на удалении от звезд.
- Квантовая механика оперирует «постоянным» временем, рассматривая бесконечно малые величины.
Данные противоречия становятся особенно острыми на границах, например, на горизонте событий черной дыры. Так, для наблюдателя, который находится на некотором расстоянии от черной дыры, космический корабль навсегда останется на горизонте событий черной дыры. Тогда как космонавт на борту этого корабля станет полагать, что корабль к центру этой дыры с увеличивающимся ускорением.
Еще в 1975 году некоторые физики считали, что на границе горизонта событий (сфера действия квантовой механики), материя ведет себя как крайне нестабильная. Чаплин предположил, что данная нестабильность вещества – это проявление квантового фазового перехода пространственно-временного континуума.
Дж. Чаплин в своей теории выдвинул гипотезу о том, что звезда, исчерпавшая свою энергию и совершающая коллапс, становится не черной дырой, а происходит заполнение ее темной энергией. Это вызывает ряд особенных эффектов гравитации.
Внешний наблюдатель определяет поведение такой звезды как поведение черной дыры, которая имеет огромное поле гравитации. Но внутри звезды темной энергии возникает область антигравитации, которая выбрасывает вещество, которое притянуто извне обратно.
В гипотезе Чаплина вещество, которое проходит горизонт событий звезды темной энергии, превращается в антивещество и может отбрасываться назад.
Звезда темной энергии, обладающей большой массой, выбрасывает при помощи сил антигравитации электроны, превращающиеся в позитроны. При столкновении электронов с позитронами происходит аннигиляция частиц, которое сопровождает большое количество энергии. Ученый предполагает, что в этом состоит объяснение присутствия источников очень жесткого $\gamma$ - излучения в нашем галактическом центре, которое научный мир считает результатом наличия больших черных дыр.
Чаплин предлагает два механизма возникновения звезд темной материи:
- Гравитационное сжатие обычных звезд.
- Флуктуация областей пространства-времени. Это так называемые, первобытные «черные звезды», которые содержат большую долю «темной материи» Вселенной.
