天体物理学のワームホールがどのように形成され、どのようにそれらを観察できるか

コメントに質問やコメントを書くことができます。また、電報での個人的な  会話やチャットでの会話も受け付けてい ます 宇宙論についての電報チャンネルもあり ます。





前書き

ワームホール、ワームホール、またはワームホール(英語:ワームホール)-重要なトポロジーを持つこの架空の時空構造(注1を参照)。宇宙の1つまたは2つの領域、または2つの異なる宇宙を接続します(図1を参照)。 「口」と呼ばれるワームホールへの入り口、および「喉」(と呼ばれる「口」()の間の領域。ワームホールの最も単純な構成は、1つの喉で接続された2つの口です。モグラヒルのより複雑な構造も可能です[1]。





翻訳者注1:トリビアルトポロジとは、オープンセットの数が可能な限り少ないトポロジです。空のセットとすべてのスペース。球のトポロジーを持つ2つの異なる宇宙があり、1つのワームホールだけで相互に接続されていると仮定すると、そのような時空は球の些細なトポロジーを持ちます。ただし、同じ宇宙の2つの異なる部分がワームホールによって接続されている場合、そのような時空はすでに自明ではないトーラストポロジーを持っています。球トポロジーを持つ2つのユニバースが、2つ以上のワームホールによって接続されている場合、結果として生じる時空も、重要なトポロジーを持ちます。いくつかのワームホールによって接続された宇宙のシステム、また、重要なトポロジがあります。





.1:         ,         ,          .      ,   .
.1: , , . , .

, .. , , , - , . - — .





(. "..."), [2], 1957 [3]. "" "" — , , .. , . , — [6-8], , . [11-14].





, , . , , , , .





. , , .





, , . (. 2). .





2: , , , - , , .





, -

:





\delta s^2 = -\left(1-\frac{2GM}{r}\right)\delta t^2 + \frac{\delta r^2}{1-\frac{2GM}{r}} + r^2 \delta \Omega.

:





u^2 = r - 2GM,

, . , (. . 2). , , , . , , , . , . , , , . , .





.2:     -.   (),     (.  3). :             ( .: null infinity).
.2: -. (), (. 3). : ( .: null infinity).

3: - . , , , , . — , , , ( ), , , ( ). (time-like), (null) (spatial), , .





, - . , , . , . , .





, 3+1- [27-29]. : , , , . , , , , - , . , , , , , .





, , , . , : , , , . (.: ).





.

, . [33, 34]. , -; [35].





.3:            ()     ().     ;           :    .    [34].
.3: () (). ; : . [34].
.4:            (68%  95%).      .   :      /h,  h —   .    [55].
.4: (68% 95%). . : /h, h — . [55].
.5:    ,    ( « »).
.5: , ( « »).

.

, , , . ( ) .





, ( ), — (.: «perturber»). - R , , .. R > rg ≡ 2GM. perturber' -:





a \approx -\mu \frac{R}{A}\frac{1}{r^2},

µ — -, A — , r — . :





\Delta a = \mu R\left(\frac{1}{r_p}-\frac{1}{r_a}\right)\frac{1}{r^2}.

, ra > rp, :





\Delta a = \mu \frac{R}{r_p}\frac{1}{r^2}.

— S2, Sgr A*, M = 4 × 106 M. S2 14M, 15,9 1031,69 . 1,5 /2 4 × 10-4 /2. , , ( , Sgr A* ) S2 . , .





.6:     µ ( ,   M)    rp ( , 2GM)   ,   Sgr A*        S2   .        S2,  4×10^−4 /*, 2×10^−5 /*  10^−6 /* .
.6: µ ( , M) rp ( , 2GM) , Sgr A* S2 . S2, 4×10^−4 /*, 2×10^−5 /* 10^−6 /* .

— . , , [62]. , , , T0. . , :





\mu > \frac{1}{G}\frac{r'_p}{r_g} r^2_{avg} \frac{1}{f'^2 T'} \sigma_{\nu} \left (\frac{T'}{\tau}\right)^{1/2},

ravg — ( ), f0 = r'p/r'a, σv — . , T0 ∝ r'p3/2 ∝ r'p1/4.





, «» , - . , R = 106 ∼ 106 rg ∼ 4 , S2 .





.

.. «» 20 [71]. - [72]. M87, Event Horizon Telescope Collaboration [16].





. - , . [73] , , - (. . 7). , , , , , .





, , , . . , ( ) [83]: - .





— , [84, 85]. . , , .





.

, . , .. , .





. 7. , . . (M ∼ 10 M) (0,1-1 ), (M ∼ 105-1010 M) — (1-100 ). .. «», (Te ∼ 100 ) . , [90].





図7:シュワルツシルトブラックホール(左)と通過可能な球対称ワームホール(右)の光学的に薄い発光領域のモデル化された画像。 横軸と縦軸の座標は、システムの重力半径の単位で示されます。 イラストは[73]から取られています。
.7: () - (). . [73].
図8:幾何学的に薄く光学的に厚いディスクが降着しているコンパクトな物体。 イラストは[89]から抜粋したものです。
.8: . [89].

[91-94]. , . -, , .. - . -, , , [95].





, , , , , , - [103].





.

- . , - , - , , .





図9:変形の進展、ブラックホールの分離、およびイベントGW150914の相対速度の経時変化。 イラストは[15]から抜粋したものです。
.9: , GW150914 . [15].

LIGO Virgo , . : , . , . , . . , , .





, , -. , , , [104], 5M 200M. , , , , , - ( eLISA). [105]. , - .





(KHM), [107-113]. - , KHM, .





— , . , . , . , , .





2105.00881 (gr-qc) arXiv.org 3 2021 , 8 2021 . astro-ph . : « . , , , , , . , - ». , , .





さて、私はまた、読者が質問をすることを躊躇しないか、コメントで私を訂正することをあなたに思い出させます。また、宇宙論や天体物理学の最新ニュースについて話したり、天体写真について書いたりする 電報チャンネルもあります。個人 または 私たちのチャットで私に書いてください すべて良いです!








All Articles