Гравитационная устойчивость черных дыр и нейтронных звезд

[Юрий Иванов]

ГРАВИТАЦИОННАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ ЧЕРНЫХ ДЫР И НЕЙТРОННЫХ ЗВЕЗД

Внимание.
В случае искажения формата текста можно заглянуть на
http://forum.udmnet.ru/download.php?id=845

Существующие теоретические представления о природе гравитации и строении звезд исходят из предпосылок идеальной «прозрачной» массы. Гравитационное самозатенение таких небесных тел как наше Солнце незначительно. А вот с самозатенением массы предполагаемых нейтронных звезд и черных дыр необходимо разобраться.
Теоретически черная дыра должна укладываться в сферу Шварцшильда с так называемым гравитационным радиусом rg=2γm/С2. Для массы Солнца rg=3 км. Глубина гравитационной прозрачности подобного тела (формула 5.4) составит порядка 10 сантиметров. Это означает, что верхние слои звезды полностью экранируют силы гравитации основной ее массы и «черная дыра» как таковая не состоится.
Для тех угасших звезд, которые не дотянули до черной дыры, но также массивнее Солнца, предрекается участь нейтронной звезды. Предполагается, что их плотность близка к ядерной и составляет порядка 2х1017 кг/м3. Радиус такой звезды окажется 13 километров, а глубина гравитационной прозрачности составит 8 метров.
Подобные самозатенения массы небесных тел означают, что черная дыра или нейтронная звезда, если даже и возникнут в процессе сжатия по инерции, лишатся сил собственного тяготения. Сверхсжатые и ничем не сдерживаемые, они взорвутся. Этот процесс может усилить замкнутая на собственную массу энергия гравитационного тока. Исчезнувшая из мира гравитации возродится в новом качестве.

Примем такую оговорку.
Тело (частица) не может быть меньше своей гравитационной тени (самозатенение km~0,5). Это означает, что при максимальном сжатии звезды ее гравитационная тень ST (формула 5.2) равна площади ее сечения: ms'=π(RT)2, где RT – радиус пятна гравитационной тени, а для звезд – радиус их критического сжатия.

RT = (5.21)

Для массы Солнца радиус критического сжатия составит порядка 600 километров. Непременным сопровождением сверхкритического сжатия звезд и последующего расширения будут скачки гравитационных потрясений пространства. И вот что интересно. Если звезда стала сжиматься, достигла размеров критического сжатия и продолжает сжимающаяся по инерции то, прежде чем взорваться, она утрачивает способность притягивать свои планеты и отпускает их от себя.

Оценим возможную массу черной дыры. Примем условие, что ее гравитационная тень не должна превышать площадь сечения сферы Шварцшильда: ms'<π(2γm/С2)2. Минимальная масса черной дыры определится неравенством:

m>C4s'/4πγ2 (5.22)

Это в 50 тысяч раз больше массы Солнца и уже далеко не звезда.

Для оценки возможной массы нейтронной «звезды» воспользуемся условием, что она должна оставаться гравитационно-прозрачной: lg>2r (самозатенение km~0,5). Из выражения (5.4) lg=1/s'ρ. Радиус тела при ρ=2х1017 кг/м3 окажется порядка 4 метров, а его масса не превысит 6х1019 килограмм, что в тысячу раз меньше массы Луны. До статуса звезды эта нейтронная бомба явно не тянет.