Związek odległości obserwatora do obiektu w wszechświecie widzialnym

Strona główna	Na początku	Odpychanie kosmiczne	Super wszechświat
Ekspansja	Ewolucja wszechświata	Promieniowanie tła	Hiper wszechświat
Czarna dziura	Ciemna materia	Promień grawitacyjny	Siły pływowe
Obiekty odległe	Wielki Wybuch	Poczerwienienie grawitacyjne	Życie gwiazd

Obserwując nasz widzialny Wszechświat nie wiemy jaka jego część jest w zasięgu naszych instrumentów. Ten problem jest poruszany wtedy gdy wielkość czarnych dziur w naszym Wszechświecie  jest szacowana jako super masywne czarne dziury i o masach niewiele większych od naszego Słońca. W naszym widzialnym Wszechświecie brakuje czarnych dziur o masie pośredniej w stosunku do tych wymienionych. Z jakiegoś powodu czarne dziury o masach pośrednich do tych wymienionych nie znajdują się w obszarze Wszechświata widzialnego, jak  to wynika z logiki ich tworzenia i powstawania. Szczególnie nas interesuje opcja gdy masa czarnej dziury rośnie skutkiem łączenia kilku czarnych dziur.

Materia zwykła wpada do dysku akrecyjnego "przy okazji"

Ciemna materia opada do dysku akrecyjnego zawsze, bo zawsze tam jest. Natomiast materia zwykła opada z ciemną materią, gdy tam materia zwykła się pojawi.  

Horyzont zdarzeń

 

Strona główna	Na początku	Odpychanie kosmiczne	Super wszechświat
Ekspansja	Ewolucja wszechświata	Promieniowanie tła	Hiper wszechświat
Czarna dziura	Ciemna materia	Promień grawitacyjny	Siły pływowe
Obiekty odległe	Wielki Wybuch	Poczerwienienie grawitacyjne	Życie gwiazd

Horyzont zdarzeń (ang. event horizon) – sfera otaczająca czarną dziurę  lub tunel czasoprzestrzenny, oddzielająca obserwatora zdarzenia od zdarzeń, o których nie może on nigdy otrzymać żadnych informacji. Innymi słowy, jest to granica w czasoprzestrzeni, po przekroczeniu której prędkość ucieczki dla dowolnego obiektu i fali przekracza prędkość światła w próżni. I żaden obiekt, nawet światło emitowane z wnętrza horyzontu, nie jest w stanie opuścić tego obszaru. Wszystko, co przenika przez horyzont zdarzeń od strony obserwatora, znika.

Widzialny Wszechświat

Strona główna	Na początku	Odpychanie kosmiczne	Super wszechświat
Ekspansja	Ewolucja wszechświata	Promieniowanie tła	Hiper wszechświat
Czarna dziura	Ciemna materia	Promień grawitacyjny	Siły pływowe
Obiekty odległe	Wielki Wybuch	Poczerwienienie grawitacyjne	Życie gwiazd

 

Widzialny (obserwowalny) Wszechświat – obszar Wszechświata, wraz ze znajdującą się w nim materią, który jest możliwy do zaobserwowania z Ziemi w chwili obecnej. z Ziemi do granic widocznego Wszechświata wynoszą około 14 miliardów parseków (4,6 ×10¹⁰ lat świetlnych) w każdym kierunku, co daje średnicę obserwowalnego Wszechświata równą około 92 miliardy lat świetlnych, czyli 8,8 ×10²⁶ metrów

Wszechświat

 

Strona główna	Na początku	Odpychanie kosmiczne	Super wszechświat
Ekspansja	Ewolucja wszechświata	Promieniowanie tła	Hiper wszechświat
Czarna dziura	Ciemna materia	Promień grawitacyjny	Siły pływowe
Obiekty odległe	Wielki Wybuch	Poczerwienienie grawitacyjne	Życie gwiazd

 

Wszechświat to taki obszar którego widzialna część jest otoczona horyzontem zdarzeń. Niektóre ogólne właściwości Wszechświata pozostają nieznane, ponieważ jego widzialna część jest otoczona horyzontem kosmicznym – obszar za nim oddala się szybciej niż światło w próżni, co zgodnie z teorią względności uniemożliwia tamtejszym cząstkom zbliżanie się do Ziemi. Zbadano jednak podstawowe cechy obserwowalnej części Wszechświata:

Nad wszechświat

Strona główna	Na początku	Odpychanie kosmiczne	Super wszechświat
Ekspansja	Ewolucja wszechświata	Promieniowanie tła	Hiper wszechświat
Czarna dziura	Ciemna materia	Promień grawitacyjny	Siły pływowe
Obiekty odległe	Wielki Wybuch	Poczerwienienie grawitacyjne	Życie gwiazd

 

Nadwszechświat jest to obszar w którym nasz wszechświat jest czarną dziurą.

Zmiana gęstości ciemnej materii

Strona główna	Na początku	Odpychanie kosmiczne	Super wszechświat
Ekspansja	Ewolucja wszechświata	Promieniowanie tła	Hiper wszechświat
Czarna dziura	Ciemna materia	Promień grawitacyjny	Siły pływowe
Obiekty odległe	Wielki Wybuch	Poczerwienienie grawitacyjne	Życie gwiazd

Ciemną materią jest medium wypełniające w dużej koncentracji całkowicie każdy z wszechświatów, każdą czarną dziurę. Tą koncentrację może zwiększyć tylko oddziaływanie czarnej dziury. Objawia się to pojawieniem dysku akrecyjnego i halo galaktyki w sąsiedztwie czarnej dziury,

Kwazar

Strona główna	Na początku	Odpychanie kosmiczne	Super wszechświat
Ekspansja	Ewolucja wszechświata	Promieniowanie tła	Hiper wszechświat
Czarna dziura	Ciemna materia	Promień grawitacyjny	Siły pływowe
Obiekty odległe	Wielki Wybuch	Poczerwienienie grawitacyjne	Życie gwiazd

Czarna dziura wyrzucona z galaktyki w przestrzeń międzygalaktyczną staje się  kwazarem. Wspomniana czarna dziura generuje pole pływowe w wyniku czego z ciemnej materii formuje się materia zwykła, która z kolei tworzy . Brak materii zwykłej wokół kwazara, w przestrzeni międzygalaktycznej wynika z błędnego domyślnego założenia. 
Kwazar to czarna dziura,  której  błędnie oszacowano odległość i jasność. Za dużą odległość oceniono na podstawie poczerwienienia grawitacyjnego wziętego za przesunięcie ku czerwieni, a z tego wyszła ogromna odległość.

Materia

Strona główna	Na początku	Odpychanie kosmiczne	Super wszechświat
Ekspansja	Ewolucja wszechświata	Promieniowanie tła	Hiper wszechświat
Czarna dziura	Ciemna materia	Promień grawitacyjny	Siły pływowe
Obiekty odległe	Wielki Wybuch	Poczerwienienie grawitacyjne	Życie gwiazd

Materia to wszystkie obiekty, o różnej od zera masie spoczynkowej,  wytwarzające grawitację i jej podlegające. Materia dzieli się na materię zwykłą i ciemną materię. Ciemna materia jest szczególnym przypadkiem materii zwykłej i odwrotnie. W określonych  warunkach z ciemnej materii powstaje materia zwykła. 
Materia zwykła składa się z cząstek i zazwyczaj dotyczy  to obiektów o rozmiarze podobnym lub mniejszym niż rozmiar atomu. Ciemna materia w dużej koncentracji wypełnia cały Wszechświat, tworzy przestrzeń a jej natura jest nieznana.

Przenika materia z nadwszechświata

Strona główna	Na początku	Dysk akrecyjny	Super wszechświat
Ekspansja	Ewolucja wszechświata	Promieniowanie tła	Hiper wszechświat
Czarna dziura	Ciemna materia	Promień grawitacyjny	Siły pływowe
Obiekty odległe	Wielki Wybuch	Poczerwienienie grawitacyjne	Życie gwiazd

 

Do naszego Wszechświata spada materia z nadwszechświata, która w dysku akrecyjnym  tworzy się z ciemnej materii nadwszechświata skutkiem działania  sił pływowych. W naszym Wszechświecie, ciemna materia nadwszechświata staje się ciemną materią naszego Wszechświata, zwiększając jego masę i zmniejszając jego gęstość:

Można zbadać, jaka jest średnia gęstość materii o masie ${\displaystyle �,}$ jeśli ścisnąć ją do obszaru o objętości, której promień ${\displaystyle �}$ jest równy promieniowi Schwarzschilda. Objętość ${\displaystyle �}$ sfery o promieniu ${\displaystyle �}$ rośnie proporcjonalnie do trzeciej potęgi promienia, ${\displaystyle {�}^3.}$ Zaś sam promień Schwarzschlida jest proporcjonalny do masy ${\displaystyle �,}$ a więc objętość takiej sfery będzie rosła proporcjonalnie do trzeciej potęgi masy ${\displaystyle {�}^3.}$ Średnią gęstość materii o masie M otrzymuje się zgodnie ze wzorem:

Widać więc, że im większa masa, tym mniejsza jest średnia gęstość materii ściśniętej do obszaru sfery o promieniu Schwarzschilda.

 W tym procesie może uczestniczyć także materia zwykła, ale jej udział jest ograniczony ze względu na niewielki zapas materii zwykłej w sąsiedztwie dysku akrecyjnego na przestrzeni nieskończenie wielkiego czasu. 

Długość Plancka

Strona główna	Na początku	Odpychanie kosmiczne	Super wszechświat
Ekspansja	Ewolucja wszechświata	Promieniowanie tła	Hiper wszechświat
Czarna dziura	Ciemna materia	Promień grawitacyjny	Siły pływowe
Obiekty odległe	Wielki Wybuch	Poczerwienienie grawitacyjne	Życie gwiazd

Zakłada się, że minimalnym rozmiarem jest długość Plancka, fakt ten dotyczy materii zwykłej, jak i  ciemnej materii. Wraz z masą danej czarnej dziury/wszechświata długość Plancka wzrasta.

Zwiększenie gęstości w wyniku redukcji długości Plancka

Strona główna	Na początku	Odpychanie kosmiczne	Super wszechświat
Ekspansja	Ewolucja wszechświata	Promieniowanie tła	Hiper wszechświat
Czarna dziura	Ciemna materia	Promień grawitacyjny	Siły pływowe
Obiekty odległe	Wielki Wybuch	Poczerwienienie grawitacyjne	Życie gwiazd

Redukcja długości Plancka wskutek kolapsu grawitacyjnego powoduje zmniejszenie rozmiarów  elementarnych cząstek materii zwykłej przy zachowaniu tej samej masy. Do redukcji długości Plancka dochodzi podczas kolapsu elementarnych cząstek materii zwykłej /plazmy kwarkowo gluonowej/ wszechświata opadających na czarną dziurę w momencie przekraczania horyzontu zdarzeń. Po kolapsie elementarne cząstki materii zwykłej wszechświata stają się cząstkami ciemnej materii czarnej dziury. Wszechświat i czarna dziura są dwoma różnymi światami w których żadne elementy do  siebie nie pasują. 

Kolaps grawitacyjny w czwartym wymiarze liniowym

Strona główna	Na początku	Odpychanie kosmiczne	Super wszechświat
Ekspansja	Ewolucja wszechświata	Promieniowanie tła	Hiper wszechświat
Czarna dziura	Ciemna materia	Promień grawitacyjny	Siły pływowe
Obiekty odległe	Wielki Wybuch	Poczerwienienie grawitacyjne	Życie gwiazd

 

Artykuł ten odnosi się do kolapsu grawitacyjnego w czwartym wymiarze liniowym. Jeżeli szukasz informacji o kolapsie grawitacyjnym to znajdziesz je na wikipedii.
W artykule tym posługujemy się pojęciem długości Plancka zakładając, że pod tym hasłem umieścimy założenie, że czarna dziura to taki sam Wszechświat w którym powstała, tyle że zbudowany z fundamentalnych cząstek o nieporównywalnie mniejszych rozmiarach.
Kolaps grawitacyjny w czwartym wymiarze liniowym  redukuje długość Plancka do wartości obowiązującej w danym wszechświecie, a co za tym idzie, do zwiększenia gęstości zapadającej się masy wszechświata/czarnej dziury. Długość Plancka w czarnej dziurze jest najmniejsza w chwili utworzenia tejże czarnej dziury, a potem cały czas rośnie, a rośnie systematycznie dlatego, gdyż na każdą czarną dziurę/wszechświat cały czas opada materia zwykła, a dokładniej plazma kwarkowo-gluonowa utworzona z ciemnej materii macierzystej czarnej dziury. Plazma opada w dysku akrecyjnym zlokalizowanym we Wszechświecie w którym powstała czarna dziura.

Oprócz redukcji długości Plancka w nowym wszechświecie/czarnej dziurze następuje zmniejszenie  wartości stałych wynikających ze zmniejszenia długości Plancka. Tych danych nigdy nie będzie można sprawdzić  ponieważ horyzont zdarzeń rozdziela skutecznie obydwa wszechświaty. 
Średnia gęstość masy wewnątrz czarnej dziury/wszechświata/promienia Schwarzschilda wynosi: 

gdzie: 

     Średnią gęstość =   

     Masa                  =  M

a promień czarnej dziury po kolapsie wynosi:

gdzie:

      R_Schw - promień Schwarzschilda

      G   - stała grawitacji

      M   - masa obiektu

      c    - prędkość światła

Wraz z masą wszechświata/czarnej dziury rośnie długość Plancka obowiązująca w danym wszechświecie, tak jak rośnie R_Schw.

Ewolucja materii w hiperwszechświecie

Podczas opadania ciemnej materii na czarną dziurę, w bardzo silnym polu sił pływowych przeobraża się ona /ciemna materia/ w dysku akrecyjnym w fundamentalne cząstki materii zwykłej, które po przekroczeniu horyzontu zdarzeń ulegają kolapsowi  stając się ciemną materią czarnej dziury. Ta ciemna materia czarnej dziury posiada nieporównywalnie większą gęstość od ciemnej materii wszechświata w którym powstała.

Dysk akrecyjny czyli wirująca struktura uformowana przez materię zwykłą opadającą na silne źródło grawitacji powstaje głównie z ciemnej materii, która umożliwia istnienie dysku akrecyjnego także i wtedy, gdy w sąsiedztwie czarnej dziury nie ma materii zwykłej.

W hipotetycznym wszechświecie wypełnionym tylko ciemną materią, na czarną dziurę opada materia zwykła utworzona w dysku akrecyjnym z ciemnej materii wszechświata.
Wszystkie wszechświaty /czarne dziury/  wypełnia w przeważającym stopniu ciemna materia, a masa materii zwykłej waha  się w granicach 1 - 10% masy hiperwszechświata.

Strona główna	Na początku	Odpychanie kosmiczne	Super wszechświat
Ekspansja	Ewolucja wszechświata	Promieniowanie tła	Hiper wszechświat
Czarna dziura	Ciemna materia	Promień grawitacyjny	Siły pływowe
Obiekty odległe	Wielki Wybuch	Poczerwienienie grawitacyjne	Życie gwiazd

Wszechświat równoległy

Strona główna	Na początku	Odpychanie kosmiczne	Super wszechświat
Ekspansja	Ewolucja wszechświata	Promieniowanie tła	Hiper wszechświat
Czarna dziura	Ciemna materia	Promień grawitacyjny	Siły pływowe
Obiekty odległe	Wielki Wybuch	Poczerwienienie grawitacyjne	Życie gwiazd

Rysunek przedstawia fragment nieskończenie wielkiego hiperwszechświata. Wszechświaty równoległe to takie które mają wspólny nadwszechświat.  Wszechświat W2 jest nadwszechświatem dla równoległych wszechświatów W3 i W4.

Rysunek ma niewiele wspólnego z rzeczywistością i  odległościami występującymi w kosmosie, ma ułatwić przedstawienie wyobrażenia autora artykułu o graficznym  zaprezentowaniu wszechświatów równoległych.

Systematycznie opada materia

Na każdą czarną dziurę, czyli na każdy wszechświat, z nadwszechświata opada materia zwykła definiowana z punktu widzenia nadwszechświata. Po przekroczeniu Promienia Schwarzschilda czarnej dziury/wszechświata materia ta po kolapsie fundamentalnych cząstek materii staje się ciemną materią czarnej dziury/wszechświata. Ciemna materia czarnej dziury/wszechświata ma gęstość nieporównywalnie większą od gęstości ciemnej materii nadwszechświata i wynosi:

gdzie M - masa czarnej dziury/wszechświata

Można założyć że z dużym prawdopodobieństwem gęstość czarnej dziury/wszechświata to gęstość ciemnej materii.

Obiekt mniejszy niż objętość wynikająca z jego promienia Schwarzschilda  jest czarną dziurą:

Gdzie:
R_Schw - promień Schwarzschilda
G        - stała grawitacji
c         - prędkość światła

Strona główna	Na początku	Odpychanie kosmiczne	Super wszechświat
Ekspansja	Ewolucja wszechświata	Promieniowanie tła	Hiper wszechświat
Czarna dziura	Ciemna materia	Promień grawitacyjny	Siły pływowe
Obiekty odległe	Wielki Wybuch	Poczerwienienie grawitacyjne	Życie gwiazd

Rejon gwiazdotwórczy

Strona główna	Na początku	Odpychanie kosmiczne	Super wszechświat
Ekspansja	Ewolucja wszechświata	Promieniowanie tła	Hiper wszechświat
Czarna dziura	Ciemna materia	Promień grawitacyjny	Siły pływowe
Obiekty odległe	Wielki Wybuch	Poczerwienienie grawitacyjne	Życie gwiazd

Rejonem gwiazdotwórczym jest obszar w galaktyce lub gromadzie gwiazd zainicjowany przez siły pływowe Centralnej Czarnej Dziury. Istnieje przypuszczenie  że pod wpływem sił pływowych czarnej dziury występują miejsca zwiększonej gęstości ciemnej materii, a w miejscach  tych, z ciemnej materii formuje się materia zwykła.
Gdyby w takim miejscu umieszczono hipotetycznego długowiecznego obserwatora to stwierdziłby on że tam materia powstaje z niczego.

NASA. ESA. Rejon gwiazdotwórczy, impresja artystyczna Łuku Rysia.

Wzrost masy czarnej dziury

Strona główna	Na początku	Odpychanie kosmiczne	Super wszechświat
Ekspansja	Ewolucja wszechświata	Promieniowanie tła	Hiper wszechświat
Czarna dziura	Ciemna materia	Promień grawitacyjny	Siły pływowe
Obiekty odległe	Wielki Wybuch	Poczerwienienie grawitacyjne	Życie gwiazd

Według Nowej hipotezy wzrost masy czarnej dziury polega na pobieraniu ciemnej materii z macierzystej czarnej dziury /naszego nadwszechświata/. Ciemna materia naszego nadwszechświata opada na dysk akrecyjny naszego Wszechświata przyjmując postać materii zwykłej i w tej postaci opada na czarną dziurę będącą naszym Wszechświatem. Po przekroczeniu horyzontu zdarzeń fundamentalne cząstki materii zwykłej naszego nadwszechświata ulegają kolapsowi i stają się ciemną materią naszego Wszechświata.

Ciemna materia opadająca na dysk akrecyjny zapewnia ciągłą dostawę materii do czarnej dziury i nieprzerwany jej wzrost. Dlatego każdą czarną dziurę otacza jasny dysk akrecyjny nawet wtedy gdy w sąsiedztwie czarnej dziury nie ma materii zwykłej.

Śmierć gwiazdy

Strona główna	Na początku	Odpychanie kosmiczne	Super wszechświat
Ekspansja	Ewolucja wszechświata	Promieniowanie tła	Hiper wszechświat
Czarna dziura	Ciemna materia	Promień grawitacyjny	Siły pływowe
Obiekty odległe	Wielki Wybuch	Poczerwienienie grawitacyjne	Życie gwiazd

Gwiazdowa czarna dziura – czarna dziura powstająca w wyniku kolapsu grawitacyjnego masywnej gwiazdy (o masie większej niż ok. 20 M_☉).

Kiedy wewnątrz gwiazdy o masie przynajmniej 20 ~ 150 razy większej od masy Słońca zaczyna kończyć się wodór, rozpoczyna się jej agonia. W jądrze najpierw zużywany jest hel, potem kolejne, coraz cięższe pierwiastki. Kiedy gwiazda zaczyna zużywać żelazo, reakcja jądrowa wymaga już dostarczania energii z zewnątrz, nie produkuje nadwyżki energetycznej, przez co gwiazda nie jest już w stanie wytworzyć dość energii, aby przeciwdziałać zapadaniu się pod wpływem własnej grawitacji. Podczas potężnej eksplozji, nazywanej supernową, spowodowanej gwałtownym spadkiem ciśnienia między szybko zapadającym się jądrem a napuchniętym płaszczem, a także utratą stabilności mechanicznej, następuje emisja ogromnej ilości energii (równej w przybliżeniu takiej, jaką wydziela cała galaktyka w ciągu sekundy) i spora część materii gwiazdowej ucieka. W środku pozostaje żelazne jądro, które nie przestaje się zapadać i tworzy gwiazdę neutronową utrzymywaną w stabilności mechanicznej dzięki zakazowi Pauliego dla fermionów (neutronów). Jej nazwa pochodzi stąd, że przemiany spowodowane grawitacją mają miejsce już na poziomie atomowym – elektrony zbijają się z protonami w neutrony, które bardzo ciasno upakowują się obok siebie. Jeżeli masa obiektu jest dość wielka i takie reakcje nie wystarczą, to również takie ciało nie wytrzymuje własnego ciężaru i zapada się do granic możliwości, w wyniku czego powstaje czarna dziura.
Czarne dziury mogą powstawać także dzięki zapadnięciu się supermasywnych gwiazd bez towarzyszącego wybuchu supernowej. Jądra tego typu gwiazd w niektórych przypadkach (liczba ta szacowana jest na ok. 20% wszystkich potencjalnych supernowych) zapadają się tak szybko, że uniemożliwiają ucieczkę fotonów i gwiazda zmienia się bezpośrednio w czarną dziurę, "znikając" z widzialnego Wszechświata.

Materiały artykułu "Śmierć gwiazdy"    wykorzystano z Wikipedii

Wzór na promień Schwarzschilda

Strona główna	Na początku	Odpychanie kosmiczne	Super wszechświat
Ekspansja	Ewolucja wszechświata	Promieniowanie tła	Hiper wszechświat
Czarna dziura	Ciemna materia	Promień grawitacyjny	Siły pływowe
Obiekty odległe	Wielki Wybuch	Poczerwienienie grawitacyjne	Życie gwiazd

Wzór na promień Schwarzschilda:

 gdzie:

 





wzór Nr R_Schw 


R_Schw - promień Schwarzschilda
G  -  stała grawitacji
M -  masa obiektu
c   -  prędkość światła

Wzór na średnią wartość gęstości obiektu o masie M ściśniętą do objętości o promieniu R_Schw. Masa obiektu jest zawarta głównie w masie ciemnej materii.