क्या काले पदार्थ ब्लैक होल हो सकते हैं?


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क्या डार्क मैटर कंप्रेस और ब्लैक होल का निर्माण कर सकता है? चूँकि डार्क मैटर सामान्य पदार्थ से भी अधिक प्रचुर मात्रा में होता है, एक डार्क मैटर ब्लैक होल दुर्लभ नहीं होना चाहिए ... सही है?


यदि दिलचस्पी है तो सवाल का एक और स्पष्टीकरण, हालांकि यह आकाशगंगाओं के केंद्र में सुपर बड़े पैमाने पर ब्लैक होल बनाने वाले अंधेरे पदार्थ की संभावना पर स्पर्श नहीं करता है, जो मुझे लगता है कि बहुत अच्छा है। curious.astro.cornell.edu/the-universe/90-the-universe/...
userLTK

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शब्द डार्क मैटर ब्लैक होल बहुत कम मायने रखता है, मेरा जवाब भी देखिए।
वाल्टर

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एक बार जब यह ब्लैक होल हो जाता है, तो इससे कोई फ़र्क नहीं पड़ता (इच्छित उद्देश्य)।
फ्लोरिन आंद्रेई

जवाबों:


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डार्क मैटर के साथ ब्लैक होल बनाने की कोशिश करने में समस्या यह है कि डार्क मैटर केवल सामान्य पदार्थ के साथ ही (यदि सभी के द्वारा) गुरुत्वाकर्षण के अलावा कमजोर रूप से बातचीत कर सकता है।

इससे समस्या खड़ी होती है। काले पदार्थ एक ब्लैक होल बनाने के लिए पर्याप्त ध्यान केंद्रित किया प्राप्त करने के लिए अपने (नकारात्मक) गुरुत्वाकर्षण बंधन ऊर्जा को बढ़ाने के लिए ऐसा करना आवश्यक हो बिना एक ही समय में एक ही राशि के द्वारा अपने आंतरिक गतिज ऊर्जा बढ़ रही है। इसके लिए डार्क मैटर और नॉर्मल मैटर (या स्वयं) के बीच किसी प्रकार के डिसिप्लिनरी इंटरैक्शन की आवश्यकता होती है।

निम्नलिखित परिदृश्य को यह स्पष्ट करना चाहिए। मान लीजिए कि हमारे पास काले पदार्थ की एक गांठ है जो गुरुत्वाकर्षण के कारण काले पदार्थ की एक और गांठ को आकर्षित करती है। जैसे-जैसे दोनों एक-दूसरे के पास आते हैं, वे गतिज ऊर्जा प्राप्त करते हैं। प्राप्त गतिज ऊर्जा वास्तव में तब तक पर्याप्त होगी, जब तक कि कुछ विघटनकारी प्रक्रिया हो जाए , उन्हें एक समान डिग्री तक अलग करना ।

एक उदाहरण यह माना जाता है कि काले पदार्थ बड़े पैमाने पर कणों (WIMPs) को कमजोर रूप से प्रभावित कर रहे हैं। WIMP गुरुत्वाकर्षण केंद्रों के तारों की ओर खींची जाती है। यदि कमजोर अंतःक्रियाएं पर्याप्त रूप से बार-बार होती हैं, तो उनके लिए तारों में संचय करना संभव हो सकता है, बजाय दूसरी तरफ के माध्यम से शूट करना।

इसकी परिकल्पना की गई है कि घने न्यूट्रॉन सितारों द्वारा बोए गए गैलेक्सी के केंद्र के पास इस तरह ब्लैक होल बनाए जा सकते हैं। न्यूट्रॉन स्टार पदार्थ का घनत्व, आकाशगंगा केंद्रों के पास काले पदार्थ के बढ़े हुए घनत्व के साथ मिलकर न्यूट्रॉन तारों में डार्क मैटर संचय हो सकता है , जिससे ब्लैक होल का निर्माण होता है।

एक बार जब कोई ब्लैक होल बनता है, तो घटना क्षितिज में प्रवेश करने वाला कोई भी काला पदार्थ इस बात की परवाह किए बिना नहीं उभर सकता है कि इस प्रक्रिया में क्या गतिज ऊर्जा है। हालांकि, अभी भी एक समस्या है। एक ब्लैक होल के चारों ओर की कक्षा में सामग्री को कोणीय गति कम होती है और यह कक्षा के करीब है। घटना क्षितिज के अंदर से गुजरने के लिए कोणीय गति को खोने के लिए डार्क मैटर की आवश्यकता होती है। सामान्य द्रव्य यह एक अभिवृद्धि डिस्क के माध्यम से करता है जो कोणीय गति द्वारा बाहर की ओर कोणीय गति का परिवहन कर सकता है, जिससे पदार्थ को गति प्राप्त करने की अनुमति मिलती है। डार्क मैटर में लगभग शून्य चिपचिपापन होता है इसलिए ऐसा नहीं हो सकता।

इसलिए एक छोटे बीज से सुपरमैसिव ब्लैक होल का निर्माण मुश्किल होगा, लेकिन न्यूट्रॉन तारों से छोटे ब्लैक होल बनाना आसान हो सकता है। यह प्रस्तावित किया गया है कि हमारे अपने गेलेक्टिक केंद्र की ओर देखी गई पल्सर की एक सापेक्ष कमी इस प्रक्रिया के कारण हो सकती है।


मैं उत्सुक हूँ। मैं सिर्फ काले पदार्थ के बारे में पर्याप्त नहीं जान सकता। हम जानते हैं कि यह गुरुत्वाकर्षण को छोड़कर सामान्य पदार्थ के साथ बातचीत नहीं करता है, और यह सामान्य पदार्थों की तुलना में आकाशगंगाओं के साथ अधिक व्यापक रूप से जुड़ा हुआ प्रतीत होता है। क्या हम इसके बारे में कुछ और जानते हैं? यह बहुत अच्छी तरह से विघटनकारी तंत्र हो सकता है। यह भी रसायन विज्ञान के लिए कुछ अनुरूप हो सकता है।
Aabaakawad

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भले ही काले पदार्थ के संयोग से कुछ संकेंद्रण एक काली पकड़ बना लेते हैं, फिर भी आपके पास नियमित रूप से पुराने हाइड्रोजन परमाणु और जैसे कि घटना क्षितिज से पहले चूसा और चूसा जा सकता है। मुझे उम्मीद है कि हाइब्रिड होल, डार्क प्लस सामान्य पदार्थ, मिश्रित, सबसे सामान्य रूप है।
रास्ते में अजनबी

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@ अवाकावाड हम वास्तव में डार्क मैटर (या डार्क एनर्जी) के बारे में कुछ भी नहीं जानते हैं, इसके अलावा कि टिप्पणियों से पता चलता है कि वे मौजूद हैं। कुछ प्रस्ताव हैं कि एक "डार्क सेक्टर" है, जो गैर-गुरुत्वाकर्षण भौतिकी है जो विशेष रूप से डार्क मैटर के बीच है। सिमुलेशन में बिना किसी अंधेरे क्षेत्र के अलग-अलग सफलता मिली है, इसलिए क्षेत्र के अस्तित्व को यह देखने के लिए सुझाव दिया जाता है कि क्या यह अधिक सटीक सिमुलेशन का नेतृत्व कर सकता है: एक गैर-शून्य इंटरैक्शन क्रॉस-सेक्शन ("अंधेरे इंटरैक्शन" शायद?) अंधेरे देगा? बिना सोचे-समझे तरीके से गुरुत्वाकर्षण ऊर्जा को बहाने का तरीका।
जिबदवा टिमी

@zibadawatimmy, मेरे उत्तर के भीतर फुटनोट में उद्धरण देखें।
औरबकावड

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रोब जेफ्रीज द्वारा उठाई बाहर, के रूप में गठन काले पदार्थ (डीएम) से एक ब्लैक होल (बिहार) असंभव (है जब तक कि वहाँ एक [काल्पनिक] बातचीत जिसके द्वारा काले बात ऊर्जा है कि बच निकलता है सभी का पता लगाने खो सकते हैं) है। डीएम को एक मौजूदा बीएच में शामिल करना अभी भी संभावना नहीं है (चूंकि डीएम अपनी अतिरिक्त ऊर्जा और कोणीय गति को आसानी से गैस के रूप में नहीं खो सकता है), लेकिन असंभव नहीं है और गैलेटिक केंद्रों में सुपरमैसिव बीएचएस (एसयूएसआई) में एकत्रित पदार्थ का एक छोटा सा हिस्सा अंधेरा होने की संभावना थी।

हालांकि, एक बार जब कोई पदार्थ BH में आ जाता है, तो इसकी उत्पत्ति (डार्क मैटर या बायोरोनिक) के बारे में जानकारी खो जाती है। इसलिए, अंधेरे पदार्थ ब्लैक होल के बारे में बात करने का कोई मतलब नहीं है : ब्लैक होल के पास अपने द्रव्यमान, स्पिन और चार्ज ( नो-हेयर प्रमेय ) से परे कोई संपत्ति नहीं है ।

यह बहुत ही संपत्ति आदिम ब्लैक होल को अंधेरे पदार्थ के लिए उम्मीदवारों के रूप में दिलचस्प बनाती है, क्योंकि वे बैरोनिक पदार्थ की मात्रा के बारे में बाधाओं (उदाहरण के लिए बिग-बैंग न्यूक्लियोसिंथेसिस से ) का उल्लंघन नहीं करेंगे । हालांकि, AFAIK, प्राइमर्डियल ब्लैक होल डीएम उम्मीदवारों के रूप में अनुकूल हैं (इस उत्तर के दायरे से परे कारणों के लिए)।


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क्या डीएम आकाशगंगाओं के केंद्रीय काले hoes के विकास में बहुत योगदान देता है?
questionhang

@questionhang जैसा कि मैंने कहा है कि ' गांगेय केंद्रों पर सुपरमहेसिटिव BH (SMBH) में अर्जित पदार्थ का एक छोटा अंश संभावित रूप से अंधेरा था ', मुझे आश्चर्य होगा कि अगर इसका 1% से अधिक, संभवतः बहुत कम है।
वाल्टर

क्यों? bmon पदार्थ की तुलना में dm को मुश्किल माना जा सकता है?
प्रश्न

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@questionhang जैसा कि मैंने कहा है ' क्योंकि DM अपनी अतिरिक्त ऊर्जा और कोणीय गति को आसानी से गैस के रूप में नहीं खो सकता है ।' यह केवल गुरुत्वाकर्षण संबंधों (कुछ भी) के माध्यम से इसे खो सकता है, लेकिन यह बहुत अक्षम है।
वाल्टर

@ मेरे जवाब के भीतर मेरे फुटनोट में उद्धरण देखें।
Aabaakawad

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ब्लैक होल द्रव्यमान का परिणाम इतने केंद्रित होते हैं कि गुरुत्वाकर्षण प्रकाश सहित कुछ भी बाहर नहीं जाने देता है। बस केवल बातें हम अंधेरे के बारे में पता के बारे में बात यह बड़े पैमाने पर है और वह यह है कि लगता है के लिए गुरुत्वाकर्षण के माध्यम से साधारण पदार्थ के साथ ही बातचीत करते हैं। चूँकि हम डार्क मैटर की भौतिकी को बिल्कुल नहीं जानते हैं, इसलिए यह कहना असंभव है कि कौन सी प्रक्रियाएँ डार्क ब्लैक को बनाने के लिए डार्क मैटर को पर्याप्त रूप से केंद्रित कर सकती हैं, लेकिन सैद्धांतिक रूप से एक ब्लैक होल का निर्माण डार्क मैटर से हो सकता है, या साधारण पदार्थ और डार्क दोनों से भी हो सकता है। मामला। कुछ सिद्धांतवादी [ फुटनोट ] भी सोचते हैं कि वास्तव में सुपर-बड़े ब्लैक होल क्या हैं।

फुटनोट : प्रिंसटन यूनिवर्सिटी के जेरेमिया पी। ओस्ट्राइकर, कोलिसियल डार्क मैटर एंड द ओरिजिन ऑफ मैसिव ब्लैक होल्स , और कोलंबिया यूनिवर्सिटी के जोल्तान हैमन, द फॉर्मेशन ऑफ द फर्स्ट मैसिव ब्लैक होल्स । यह भी दिलचस्प है, ये कागज , 2011 से अब तक, ओस्ट्रिकर के सेमिनल पेपर का हवाला देते हुए।


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@ आबाकवार्ड क्या आप "कुछ सिद्धांतकारों" के कई नाम दे सकते हैं?
प्रश्न

@questionhang, प्रिंसटन विश्वविद्यालय के जेरिमियाह P ओस्टरिकर, देख arxiv.org/pdf/astro-ph/9912548.pdf (2000), और कोलंबिया विश्वविद्यालय का Zoltán Haiman, देख arxiv.org/pdf/1203.6075.pdf (2012), आदि भी दिलचस्प है, ये कागजात, 2011 से अब तक, ओस्ट्राइकर के सेमिनल पेपर का हवाला देते हुए _see scholar.google.com/…
Aabaakawad

यह दिलचस्प सामग्री है। जाहिरा तौर पर, आत्म-बातचीत पर अवलोकन संबंधी सीमाएं अभी तक इस पर शासन करने के लिए काफी कम नहीं हैं।
रोब जेफ्रीज़

टकराव या आत्म-अंतःक्रियात्मक अंधेरे पदार्थ का यह पूरा विचार सिर्फ एक लाल हेरिंग है। इस धारणा को बनाने के लिए कोई बाध्यकारी कारण नहीं हैं, सभी ठंडे अंधेरे मामले (सीडीएम) के बाद कि गुरुत्वाकर्षण से परे सबसे कमजोर रूप से बातचीत सभी डेटा सोफ़र के साथ उत्कृष्ट समझौते में है। ऐसे मामले में जहां तनाव हो सकता है, पूर्वानुमान (सीडीएम पर आधारित) बहुत मजबूत नहीं हैं, अक्सर अपर्याप्त संकल्प के संख्यात्मक सिमुलेशन पर भरोसा करते हैं। बेशक, सीडीएम का अब तक कोई प्रत्यक्ष (या अप्रत्यक्ष) पता नहीं चला है, लेकिन इसका मतलब केवल यह है कि यह संभवतः WIMPs से नहीं बनाया गया है (या अपेक्षाओं के साथ एक क्रॉस सेक्शन के साथ)
वाल्टर
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