Archive

Archive for Декабрь, 2017

Дек
14

Структура и эволюция пылевой звезды в модели Оппенгеймера-Снайдера.  

Захид Закир [1]

Аннотация

Оппенгеймер-Снайдер (ОС) в 1939 г. нашли точное решение уравнений Эйнштейна для коллапсирующей однородной пылевой звезды при параболической скорости частиц пыли путём преобразования решения Толмана в сопутствующих координатах в решение в шварцшильдовских координатах r,t и сшивания на поверхности звезды с внешним статическим решением Шварцшильда. Однако, несмотря на постоянное цитирование статьи ОС, значение и смысл самого их решения до сих пор оставались недооценёнными и плохо понятыми, а их метод оказался забытым. В настоящей статье показывается, что именно метод ОС позволяет правильно с астрофизической точки зрения описать структуру и эволюцию пылевой звезды в целом на гиперповерхностях одновременности t=const. Приводится детальный вывод как параболического решения ОС, так и решений для гиперболической и эллиптической скоростей. Приведены графики темпа хода собственных времён и траекторий частиц r(t,R) в разных слоях, наглядно показывающие структуру пылевой звезды. При больших t не только поверхность быстро застывает вне гравитационного радиуса, асимптотически приближаясь к нему, но и частицы во внутренних слоях также застывают на определённых расстояниях от центра, а их мировые линии приближаются к своим асимптотам, быстро становясь почти параллельными мировым линиям частиц в центре и на поверхности. Это показывает, что в методе ОС картина застывшей звезды или фрозара (от frozen star) относится не только к поверхности, но и к структуре сколлапсировавшей пылевой звезды в целом. Итак, в каждый конечный момент космологического времени сколлапсировавшая пылевая звезда ОС оказывается не чёрной дырой, а фрозаром (от frozen star) – объектом с практически полностью застывшей внутренней структурой.

   PACS: 04.20.Dg;  04.70.-s;  97.60.-s,  98.54.-h

  Ключевые слова: релятивистские звёзды, гравитационный коллапс, чёрные дыры

Том 12, N 2,  с. 17 – 40, в1,  14 декабря 2017

Электрон.: ТФАК: 6192-044 в1, 14 декабря 2017;    DOI: 10.9751/TFAK.6192-044

Загрузить статью pdf  1.5 Мб


[1] Центр теоретической физики и астрофизики, Ташкент, Узбекистан       zahidzakir@theor-phys.org