Теория фрозаров и её наблюдаемые эффекты. 1. Структура звёзд застывших при общерелятивистском коллапсе

Захид Закир

Аннотация

При коллапсе звезды положения её частиц, как у всякого протяжённого объекта, должны задаваться на гиперповерхностях одновременности t=const., отмечаемых моментами мирового времени t, т.е. обычного астрономического времени вокруг звезды. Поверхность пылевой звезды тогда застывает над её гравитационным радиусом и такое асимптотическое поведение мировых линий частиц звезды на поверхности инвариантно. Центр звезды застывает раньше других слоёв, после чего быстро застывает вся структура звезды. Это означает, что специфически общерелятивистское явление — гравитационное замедление времени – и есть тот физический механизм, который останавливает коллапс в терминах t. Такое застывание показано в случаях точно решаемых моделей звёзд. Тонкая оболочка застывает вне своего гравитационного радиуса, её внутренность остаётся плоской, а пробные частицы внутри также застывают. Однородная пылевая звезда, как показывает решение Оппенгеймера-Снайдера в терминах t, становится застывшей звездой или фрозаром (frozar от frozen star). Внутренние слои остаются локально однородными и застывают вблизи своих асимптот. Перед застыванием плотности достаточно массивных звёзд ниже чем у нейтронной звезды и поэтому, если их ядра не взорвались до этого, то коллапс таких звёзд происходит как у пылевой звезды с образованием фрозара. Вращение звёзд застывает ещё до достижения поверхностью границы эргосферы, так что вращавшийся фрозар не имеет горизонта и эргосферы. Аккреция на фрозар ведёт к застыванию падающего вещества над поверхностью с образованием неоднородного ландшафта из сплющенных масконов. Фрозары не сливаются, а лишь слипаются вблизи гравитационного радиуса многофрозарной системы, образуя вместе с обычной материей застывший фрозарный кластер. Сверхмассивные фрозары, или сверхфрозары формируются в основном как такие неоднородные кластеры. Фрозары и их кластеры не «лысые» и могут иметь «причёску» и асимметричную структуру. Обнаружить неоднородности их поля можно гравиметрией, неоднородностями теней, красных смещений и орбит вещества. Обсуждены наблюдательные следствия и перспективы теории фрозаров.

Загрузить статью pdf