Adakah Sumber Radio dan Gamma Ray Pecah berongga Booms?

Artikel ini telah diterbitkan dalam Jurnal Antarabangsa Moden Fizik D (IJMP–D) dalam 2007. Ia tidak lama lagi menjadi Top Diakses Perkara jurnal oleh Jan 2008.

Walaupun ia mungkin kelihatan seperti artikel fizik tegar, ia adalah sebenarnya satu permohonan wawasan falsafah meresapi blog ini dan buku saya.

Versi blog mengandungi abstrak, pengenalan dan kesimpulan. Versi penuh artikel ini boleh didapati sebagai fail PDF.

Rujukan Jurnal: IJMP-D penuh. 16, Jangan. 6 (2007) pp. 983–1000.

.

Abstrak

Penurunan afterglow GRB yang mempunyai persamaan yang luar biasa untuk evolusi kekerapan dalam ledakan sonik. Pada akhir hadapan kon ledakan sonik, kekerapan adalah tak terhingga, banyak seperti Gamma Ray Burst (GRB). Di dalam kon, frekuensi yang cepat berkurangan untuk julat infrasonic dan sumber bunyi muncul di dua tempat pada masa yang sama, meniru sumber radio dua-lobed. Walaupun “berongga” ledakan melanggar invariance Lorentz dan oleh itu dilarang, ia adalah menarik untuk bekerja di luar butiran dan membandingkan mereka dengan data yang sedia ada. Godaan ini lagi dengan superluminality yang diperhatikan dalam objek-objek angkasa yang berkaitan dengan sumber radio dan beberapa GRBs. Dalam artikel ini, kita mengira variasi masa dan ruang frekuensi diperhatikan dari ledakan berongga hipotesis dan menunjukkan persamaan yang luar biasa antara pengiraan kami dan pemerhatian semasa.

Pengenalan

Satu ledakan sonik dicipta apabila objek pemancar bunyi melalui medium yang lebih cepat daripada kelajuan bunyi dalam medium yang. Sebagai objek merentasi sederhana, bunyi ia mengeluarkan mewujudkan wavefront kon, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1. Frekuensi bunyi pada wavefront ini adalah tak terhingga kerana anjakan Doppler. Kekerapan belakang wavefront kon jatuh secara mendadak dan tidak lama lagi mencapai julat infrasonic. Ini evolusi kekerapan adalah amat serupa dengan afterglow evolusi ray pecah gamma (GRB).

Sonic Boom
Rajah 1:. Evolusi frekuensi gelombang bunyi akibat kesan Doppler dalam gerakan supersonik. Supersonik objek S bergerak di sepanjang anak panah. Gelombang bunyi adalah "terbalik" kerana usul itu, supaya gelombang yang dipancarkan pada dua titik yang berbeza dalam merge trajektori dan mencapai pemerhati (di O) pada masa yang sama. Apabila wavefront hits pemerhati, kekerapan adalah infiniti. Selepas itu, kekerapan yang pesat berkurangan.

Gamma Ray Pecah sangat ringkas, tetapi berkelip kuat \gamma sinar di langit, berpanjangan dari beberapa milisaat hingga beberapa minit, dan pada masa ini dipercayai berpunca daripada runtuh cemerlang bencana. Berkelip pendek (pelepasan segera) diikuti oleh afterglow tenaga secara progresif lebih lembut. Oleh itu, awal \gamma sinar dengan segera digantikan dengan X-ray, cahaya dan juga gelombang frekuensi radio. Ini melembutkan spektrum telah dikenali untuk beberapa waktu, dan telah mula diterangkan menggunakan hypernova yang (bola api) model. Dalam model ini, bola api kerelatifan berkembang menghasilkan \gamma pelepasan, dan spektrum melembutkan sebagai bola api menjadi sejuk. Model ini mengira tenaga yang dibebaskan dalam \gamma rantau sebagai 10^ {53}10^ {54} ergs dalam beberapa saat. Ini output tenaga adalah sama dengan kira-kira 1000 kali jumlah tenaga yang dibebaskan oleh matahari ke seluruh hayatnya.

Baru-baru ini, satu pereputan songsang tenaga puncak dengan pelbagai pemalar masa telah digunakan untuk secara empirik muat evolusi masa yang diperhatikan tenaga puncak dengan menggunakan model collapsar. Menurut model ini, GRBs dihasilkan apabila tenaga aliran sangat kerelatifan dalam runtuh cemerlang yang hilang, dengan jet radiasi akibat bersudut betul berkenaan dengan garis penglihatan kita. Model collapsar menganggarkan pengeluaran tenaga yang lebih rendah kerana pelepasan tenaga yang tidak isotropi, tetapi tertumpu di sepanjang jet. Walau bagaimanapun, kadar kejadian collapsar perlu diperbetulkan untuk sebahagian kecil daripada sudut pepejal di mana jet radiasi boleh muncul sebagai GRBs. GRBs diperhatikan secara kasar pada kadar sekali sehari. Oleh itu, kadar jangkaan peristiwa bencana menjanakan GRBs adalah perintah 10^410^6 setiap hari. Oleh kerana hubungan ini songsang antara kadar dan output tenaga anggaran, jumlah tenaga yang dibebaskan setiap diperhatikan GRB tetap sama.

Jika kita memikirkan GRB sebagai kesan yang serupa dengan ledakan sonik dalam gerakan supersonik, keperluan tenaga bencana yang diandaikan menjadi berlebihan. Satu lagi ciri persepsi kita objek supersonik ialah kita mendengar sumber bunyi di dua lokasi yang berbeza seperti masa yang sama, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2. Kesan ingin tahu berlaku kerana gelombang bunyi yang dipancarkan pada dua titik yang berbeza dalam trajektori objek supersonik mencapai pemerhati pada ketika yang sama dalam masa. Hasil akhir kesan ini adalah persepsi sepasang simetri surut sumber bunyi, yang, di dunia berongga, adalah keterangan yang baik mengenai sumber radio simetri (Double sumber Radio bersekutu dengan Galactic Nukleus atau DRAGN).

superluminality
Rajah 2:. Objek itu terbang dari kepada A melalui dan B pada kelajuan supersonik yang tetap. Bayangkan objek yang mengeluarkan bunyi semasa pengembaraannya. Bunyi yang dipancarkan pada titik (yang merupakan kenderaan berdekatan dengan pendekatan yang paling dekat B) sampai pemerhati di O sebelum bunyi yang dipancarkan lebih awal pada . Segera apabila bunyi pada titik awal sampai pemerhati, bunyi yang dipancarkan pada masa yang lebih kemudian A juga sampai O. Jadi, bunyi yang dipancarkan di A dan sampai pemerhati pada masa yang sama, memberi gambaran bahawa objek itu di kedua-dua mata pada masa yang sama. Dalam erti kata lain, pemerhati mendengar dua objek bergerak daripada bukannya satu objek sebenar.

Sumber Radio biasanya simetri dan seolah-olah berkaitan dengan teras galaksi, manifestasi kini dianggap tentang singulariti ruang-masa atau bintang neutron. Kelas yang berlainan objek yang berkaitan dengan aktif Galactic nuklei (AGN) didapati dalam lima puluh tahun yang lalu. Rajah 3 menunjukkan galaksi radio Cygnus A, satu contoh sumber radio dan salah satu objek radio terang. Banyak ciri-ciri yang umum kepada sumber radio paling extragalactic: cuping dua simetri, petunjuk teras yang, penampilan jet makan cuping dan hotspot. Beberapa orang penyelidik telah melaporkan ciri kinematik yang lebih terperinci, seperti gerakan yang betul titik panas di cuping.

Sumber radio simetri (galaksi atau extragalactic) dan GRBs mungkin kelihatan fenomena sepenuhnya berbeza. Walau bagaimanapun, teras mereka menunjukkan evolusi masa yang sama di dalam tenaga puncak, tetapi dengan pemalar masa jauh berbeza. Spektrum GRBs pesat berubah daripada \gamma kawasan ke satu afterglow optik atau RF, sama dengan evolusi spektrum hotspot daripada sumber radio kerana mereka bergerak dari teras ke cuping. Persamaan lain telah mula menarik perhatian dalam tahun-tahun kebelakangan ini.

Artikel ini meneroka persamaan antara yang dibayangkan “berongga” ledakan dan kedua-dua fenomena fizik alam semesta, walaupun seperti ledakan berongga dilarang oleh invariance Lorentz. Merawat GRB sebagai manifestasi yang dibayangkan hasil ledakan berongga dalam model yang menyatukan kedua-dua fenomena dan membuat ramalan terperinci kinematik mereka.

CygA
Rajah 3:.Jet radio dan cuping di radio galaksi hyperluminous Cygnus A. Titik panas di kedua-dua cuping, kawasan teras dan jet yang jelas kelihatan. (Diterbitkan semula dari ihsan imej NRAO / AUI.)

Kesimpulan

Dalam artikel ini, kita melihat evolusi spatio-temporal objek supersonik (kedua-dua di kedudukannya dan kekerapan bunyi yang kita dengar). Kami menunjukkan bahawa ia hampir menyerupai GRBs dan DRAGNs jika kita melanjutkan pengiraan kepada cahaya, walaupun ledakan berongga akan memerlukan gerakan superluminal dan oleh itu dilarang.

Kesukaran ini walau apa pun, kami menyampaikan model bersatu untuk Gamma Ray Pecah dan jet seperti sumber radio berasaskan kepada pergerakan superluminal pukal. Kami menunjukkan bahawa objek tunggal superluminal terbang di seluruh bidang penglihatan kita akan muncul kepada kita seperti perpisahan simetri dua objek dari teras tetap. Dengan menggunakan fakta ini sebagai model jet simetri dan GRBs, kita menjelaskan ciri kinematik mereka secara kuantitatif. Khususnya, kita menunjukkan bahawa sudut pemisahan hotspot adalah parabola dalam masa, dan redshifts kedua-dua kawasan panas hampir sama dengan satu sama lain. Walaupun fakta bahawa spektrum titik panas berada di dalam daerah frekuensi radio dijelaskan dengan menganggap gerakan hyperluminal dan Redshift yang berbangkit daripada sinaran jasad hitam bintang yang biasa. Evolusi masa sinaran jasad hitam objek superluminal benar-benar selaras dengan penurunan spektrum yang diperhatikan dalam GRBs dan sumber radio. Di samping itu, model kita menjelaskan mengapa terdapat anjakan biru yang ketara di kawasan-kawasan teras sumber radio, mengapa sumber radio seolah-olah berkaitan dengan galaksi optik dan mengapa GRBs muncul di tempat-tempat rawak tanpa petunjuk terlebih dahulu penampilan mereka akan berlaku.

Walaupun ia tidak menangani isu-isu energetika (asal-usul superluminality), model kami membentangkan pilihan menarik berdasarkan bagaimana kita akan melihat gerakan superluminal hipotetikal. Kami menyampaikan satu set ramalan dan membandingkannya dengan data sedia ada dari DRAGNs dan GRBs. Ciri-ciri seperti blueness teras, simetri cuping, fana \gamma dan X-Ray pecah, evolusi yang diukur daripada spektrum di sepanjang jet semua mencari penjelasan semula jadi dan mudah dalam model ini sebagai kesan persepsi. Digalakkan oleh kejayaan awal ini, kita boleh menerima model kami berdasarkan ledakan berongga sebagai model kerja untuk ini fenomena fizik alam semesta.

Ia telah diberi penekanan bahawa kesan persepsi boleh menyamar sebagai pelanggaran jelas fizik tradisional. Contoh kesan seperti itu adalah gerakan superluminal yang jelas, yang dijelaskan dan dijangka dalam konteks teori khas relativiti sebelum ia benar-benar diperhatikan. Walaupun pemerhatian gerakan superluminal adalah titik permulaan di sebalik kerja yang dibentangkan dalam artikel ini, ia bukanlah satu petunjuk kesahihan model kami. Kesamaan antara ledakan sonik dan ledakan berongga hipotetikal dalam evolusi spatio-temporal dan spektrum dibentangkan di sini sebagai ingin tahu, walaupun mungkin tidak kukuh, asas bagi model kami.

Satu tin, Walau bagaimanapun, berhujah bahawa teori khas relativiti (SR) tidak menangani superluminality dan, Oleh itu,, superluminal gerakan dan berongga booms tidak berlawanan dengan SR. Seperti yang dibuktikan oleh kenyataan pembukaan kertas asal Einstein, motivasi utama bagi SR adalah formulasi kovarian persamaan Maxwell, yang memerlukan transformasi menyelaras diperolehi berdasarkan sebahagiannya pada masa perjalanan cahaya (LTT) kesan, dan sebahagian kepada andaian bahawa cahaya bergerak pada kelajuan yang sama berkenaan dengan semua bingkai inersia. Walaupun pergantungan ini pada LTT, kesan LTT kini dianggap berlaku pada ruang-masa yang taat kepada SR. SR adalah definisi ruang dan masa (atau, lebih umum, realiti) untuk menampung dua postulat asas. Ia mungkin bahawa terdapat struktur yang lebih mendalam kepada ruang-masa, di mana SR hanya persepsi kita, ditapis melalui kesan LTT. Dengan merawat mereka sebagai ilusi optik yang akan digunakan pada ruang-masa yang taat kepada SR, kita mungkin dua mengira mereka. Kita boleh mengelakkan pengiraan dua kali oleh disentangling yang kovarians persamaan Maxwell dari bahagian menyelaraskan transformasi daripada SR. Merawat kesan LTT berasingan (tanpa memberi kesan kepada sifat asas ruang dan masa), kita boleh menampung superluminality dan mendapatkan penjelasan elegan fenomena fizik alam semesta yang diterangkan dalam artikel ini. Penjelasan bersatu kami untuk GRBs dan sumber radio simetri, Oleh itu,, telah implikasi sejauh mencapai sebagai asas pemahaman kita tentang sifat ruang dan masa.


Gambar oleh NASA Goddard Foto dan Video

Comments

4 pemikiran untuk "Adakah Sumber Radio dan Gamma Ray Pecah berongga Booms?”

  1. Thulasides,

    Saya suka. Saya melihat beberapa sebab yang baik untuk berpegang kepada idea ini sebagai berpotensi benar.

    Sering, tetapi tidak semestinya, jawapan yang mudah ternyata betul, walaupun pada mulanya ditolak kerana bertembung dengan ortodoks ditubuhkan. Ia juga bijak untuk mengelakkan kesederhanaan palsu apabila ia gagal ujian Popper ini falsifiability, seperti 'teori' dunia banyak.

    Apa yang saya suka tentang ini adalah bahawa ia dilandasi dalam dunia pra-ditubuhkan fizik. Ini adalah penting dalam pandangan saya diberi banyak masalah asas pos 1900 fizik.

    Mari kita katakan selama seminit keterangan ini mungkin betul. Kita bercakap mengenai kemudian gelombang kejutan dalam bahan latar belakang asas yang telah ditolak secara komprehensif. Meletakkan bahawa selain, yang anda berhati-hati untuk tidak melakukan, kita mungkin bertanya apa yang akan menjadi sebahagian daripada sifat-sifat alam semesta yang konsisten dengan model anda dan dengan itu dengan aether satu.

    Kami akan mencari, contohnya, bahawa memperlahankan jam adalah Lorentzian tetapi tidak kerelatifan pada dasarnya. Sesungguhnya ini adalah apa yang kita lihat dalam jam dalam pesawat eksperimen, dengan jam timur yang 'berjalan cepat’ berbanding dua yang lain, seolah-olah berjalan lebih perlahan berhubung dengan beberapa latar belakang pilihan. Eksperimen juga mencadangkan cara yang amat mudah menentukan bahawa bingkai pilihan.

    Kita akan mendapati bahawa pergerakan Bumi adalah dibezakan daripada pemerhatian mana-mana radiasi latar belakang umum, seperti yang CMBR. Lagi, sebagaimana yang berlaku.

    Kita akan dapat melihat cahaya sebagai gelombang, sebagai Schrodinger lakukan, dan untuk menggunakan karya beliau untuk menjelaskan 'zarah seperti’ kesan.

    Kami akan perlu membaca semula Maxwell, yang mengambil alih medium latar belakang, dan memikirkan semula percanggahan jelas dalam karyanya, khususnya kesimpulan bahawa cahaya adalah gelombang melintang. Malah, andaian bahawa keelektromagnetan terlibat vorteks akan sesuai dengan medium yang anda kini sembah, dan cara pengiraan di atas cahaya mencadangkan bahawa ia adalah (melintang) riak pada vorteks ini bahawa dia disalah tafsir sebagai cahaya. Seperti yang sederhana sebagai Schrodinger, Maxwell, Hafele dan Keating, Wm & JJ Thomson, dan kini diri anda sembah, akan dijangka mengekalkan membujur (tekanan) gelombang, menghapuskan keperluan untuk hipotesis foton, dan sesuai dengan sangat baik dengan teori gelombang kejutan anda.

    Banyak lagi. Adakah anda pasti anda mahu pergi di jalan ini? Teori moden telah berpecah-belah dan asas yang menunjukkan tanda-tanda keruntuhan, jadi mungkin anda perlu!

    1. Hi Roger,

      Terima kasih kerana menghantar komen anda. Kamu betul, terdapat lebih kepada garis pemikiran ini daripada hanya GRBs dan jet AGN. Kesudahan yang baik untuk kertas ini (http://www.thulasidas.com/2008-11/light-travel-time-effects-and-cosmological-features.htm) membincangkan beberapa implikasi. Tetapi sekuel ini terlalu spekulatif untuk diterbitkan dalam mana-mana jurnal yang baik.

      Sekarang, Saya terlalu sibuk dengan kerja hari saya bimbang tentang perkara-perkara ini, tetapi saya berharap untuk kembali kepada fizik (dan mungkin lebih falsafah) dalam beberapa tahun.

      – sorakan,
      – Tangan

Komen yang ditutup.