METODY I PERSPEKTIVY NABLYuDATEL'NOGO POISKA KROTOVYKh NOR V ASTROFIZIChESKIKh SISTEMAKh

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Исследуется возможность доказательства существования кротовых нор (КН) методами наблюдательной астрономии в ходе современных и будущих экспериментов путем обнаружения дополнительного возмущающего ускорения компонента астрофизической системы. Для этого протестированы два типа таких систем. Первый тип систем: сверхмассивные черные дыры (СМЧД) в центрах галактик как кандидаты в КН и ряд звезд, обращающихся по эллиптическим орбитам вокруг СМЧД. В данной работе рассматривается СМЧД в центре нашей Галактики. Второй тип систем: пары, состоящие из черной дыры (ЧД), которая выполняет роль кандидата в КН, и звезды (другой ЧД, нейтронной звезды, звезды класса О или класса B). В данной работе исследуются наблюдаемые пары из звезды (класса О и В) и ЧД, трактуемой как кандидат в КН. Моделируются пары из нейтронной звезды и КН. Для обоих типов систем показано, что в простой модели проходимой шварцшильдовской КН возмущающий объект (звезда), находящийся по другую сторону от горловины КН, способен вызывать значимое возмущающее ускорение объекта (звезды) на стороне наблюдателя. Также показано, что для систем первого типа этот эффект преобладает над основными конкурирующими эффектами: возмущением от окружающих звезд и от гало темной материи. Величина возмущающего ускорения, оцененная для реальных объектов, варьируется от 10−4 до 10−2 см/с2, что в будущем при увеличении точности наблюдений позволит выявить искомый эффект. По состоянию на 2024 г. точность определения ускорения звезды в перицентре орбиты двойной системы в астрометрическом проекте Gaia, пересчитанная как функция ошибок наблюдения параметров двойной системы (масс каждой компоненты, эксцентриситета орбиты, периода), уже сопоставима с предсказываемой моделью расчетной величиной искомого эффекта. В синтетических системах, состоящих из проходимой КН, возмущающего объекта (звезды) по ту сторону от горловины КН и нейтронной звезды на стороне наблюдателя, при специальном подборе масс и параметров орбит эффект возмущающего ускорения достигает величин порядка1.5 см/с2, что делает исследуемый эффект критически значимым для поиска КН в нашей Галактике.

References

  1. A. Einstein and N. Rosen, Phys. Rev. 48, 73 (1935).
  2. C. W. Misner and J. A. Wheeler, Annals Phys. 2, 525 (1957).
  3. C. Bambi and D. Stojkovic, Universe 7 (5), 136 (2021).
  4. E. Elizalde, Shin’ichi Nojiri, S.D. Odintsov et al., arXiv:S.-W. Kim, arXiv:S. Kumar, A. Uniyal, and S. Chakrabarti, arXiv:M. S. Churilova, R. A. Konoplya, Z. Stuchlik et al., JCAP 10, 010 (2021).
  5. М. В. Сажин, О. С. Сажина, А. А. Шацкий, ЖЭТФ 162, 96 (2022).
  6. K. A. Bronnikov, Acta Phys. Polon. B 4, 251 (1973).
  7. H. G. Ellis, J. Math. Phys. 14, 104 (1973).
  8. M. S. Morris and K. S. Thorne, Amer. J. Phys. 56, 395 (1988).
  9. M. S. Morris, K. S. Thorne, and U. Yurtsever, Phys. Rev. Lett. 61, 1446 (1988).
  10. M. Visser, Phys. Rev. D 39, 3182 (1989).
  11. K. A. Bronnikov and V. G. Krechet, Phys. Rev. D 99, 084051 (2019).
  12. D.-C. Dai and D. Stojkovic, Phys. Rev. D 100, 083513 (2019).
  13. T. Shenar, H. Sana, L. Mahy et al., Nature Astron. 6, 1085 (2022).
  14. J. Liu, H. Zhang, A. W. Howard et al., Nature 575, 618 (2019).
  15. S. Gillessen, P. M. Plewa, F. Eisenhauer et al., Astrophys. J. 837, 30 (2017).
  16. F. Peiβker, A. Eckart, and M. Parsa, Astrophys. J. 889, 61 (2020).
  17. Th. Rivinius, D. Baade, P. Hadrava et al., Astron. Astrophys. 637, L3 (2020).
  18. P. C. Peters, Phys. Rev. 146, 938 (1966).
  19. F. J. Zerilli, Phys. Rev. D 2, 2141 (1970).
  20. A. Garat and R. H. Price, Phys. Rev. D 61, 044006 (2000).
  21. K. El-Badry, H.-W. Rix, E. Quataert et al., Month. Not. Roy. Astron. Soc. 518, 1057 (2023).
  22. A. Generozov and H. B. Perets, Astrophys. J. 964, 83 (2024).
  23. K. El-Badry, H.-W. Rix, Yv. Cendes et al., Month. Not. Roy. Astron. Soc. 521, 4323 (2023).
  24. Gaia Collaboration, Astron. Astrophys. 686, L2 (2024).
  25. J. H. Simonetti, M. J. Kavic, D. Minic et al., Phys. Rev. D 104, 081502 (2021).
  26. С. Чандрасекар, Стохастические проблемы в физике и астрономии, Государственное изд-во иностранной литературы, Москва (1947).
  27. J. R. Lu, T. Do, A.M. Ghez et al., Astrophys. J. 764, 155 (2013).
  28. M. Stostad, T. Do, N. Murray et al., Astrophys. J. 808, 106 (2015).
  29. T. Do, G. D. Martinez, S. Yelda et al., Astrophys. J. Lett. 779, L6 (2013).
  30. R. Schodel, A. Feldmeier, N. Neumayer et al., Class. Quant. Grav. 31, 24 (2014).
  31. GRAVITY Collaboration, Astron. Astrophys. 657, A82 (2022).
  32. T. Do, J.R. Lu, A.M. Ghez et al., Astrophys. J. 764, 154 (2013).
  33. Б. П. Кондратьев, Теория потенциала, Мир, Москва (2007).
  34. S. Gillessen, F. Eisenhauer, S. Trippe et al., Astrophys. J. 692, 1075 (2009).
  35. GRAVITY Collaboration, Astron. Astrophys. 635, A143 (2020).
  36. E. Kuznetsova, R. Krivonos, A. Lutovinov et al., Month. Not. Roy. Astron. Soc. 509, 1605 (2022).
  37. M. G. Revnivtsev, R. A. Sunyaev, D. A. Varshalovich et al., Astron. Lett. 30, 382 (2004).
  38. M. G. Revnivtsev, E. M. Churazov, S. Yu. Sazonov et al., Astron. Astrophys. 425, L49 (2004).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».