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1)ガンマー線バーストとDUD中性子の存在について
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ビッグバンという言葉は、宇宙の膨張が始まった時点を指す言葉です。宇宙の始まりにエネルギーの大爆発があって、この爆発から宇宙が生み出されたという学説が、ビッグバンと呼ばれています。
現代の科学を分かりやすく説明する上では、このビッグバンは現代科学では理解出来ない部分を含む物になり、多分に推定と想像を含んだ不明瞭な理論でした。
始まりでは一点に非常に大きなエネルギーが集まって、大爆発を起こしたことになります。この部分も物理の理論を越える話であり、一点に非常に大きなエネルギーを集めることも、大爆発を起こさせることも、その方法が分からないままに理論化されているのです。
この理由は科学が未発達だからであり、大爆発が進展した後の方になってやっと、現代の物理で説明が可能になるのです。明確な部分を生み出す為に仮想的に考えられてきた物こそ、ビッグバンと言う事です。
ビッグバンが起きた後、まだ続きの不明瞭な物理が存在し、これはインフレーションと呼ばれています。光速度を越えられないこの世界なのに、これを越える速度で動くインフレーションが、ビッグバンには必要なのです。これは観測事実を説明するために利用されているトリックと読んでも良いでしょう。物理法則を越えないと説明できないので、イカサマをやっているという話と同じです。これで科学ですから、それほど訳の分からない状況にあるのが、現在のビッグバン理論の現状です。
常識のある皆さんには、物理の理論を越えている部分を空想SFと考える様にお願いをしたいところです。一部の天文学の査読の認める科学は理論のいい加減な空想SFです。残念な話ですが、天文物理学者はこの種の空想SFが大好きらしく、物理の理論を無視する話がたくさん出てきます。量子論などは大原則を無視すると、面白い部分が理論の中から切り出せるのですが、これを利用したところで無視した部分から矛盾が吹き出すだけなのです。少し先になりますが、こちらが批判すべき愚かな切り出しを順番に説明する事となります。
科学が未発達で分からない部分を責めるのは無神経だと思います。その部分は分からないからこその仮定が述べてあると解釈すべきです。天文の世界ではこれが行きすぎると、仮定のつもりがいつのまにか事実にすり替わってしまう様なのです。
ビッグバンはこの状況が如実に表れている部分でしょう。インフレーションがないと現状が説明出来ないので物理を越えた現象を導入しているのですが、これに正しさなど数学的にも物理的にも証明出来ないのです。ここにも仮定の導入があるのです。仮定をどんどん積み上げてゆけば、何が事実かさえも分からなくなるでしょう。これに近い状況にあるのが今の天文学の現状です。
他の分野でも遺伝子工学など突然変異の時間確率などいい加減で証明されていない物の集合体にされています。査読はこれほどまでに、仮定を事実化する部分の機能を担っている愚かな仕組みです。嘘を正当化する仕組みでもあるのです。嘘が後で明確になり、理論を書き換える必要性が高まるだけなのです。残念なことにこの愚かな事実関係から見てゆくことにならざるを得ないのです。
現状で理論的に正しさを判定出来ない物を、査読者が無理矢理判定して正しい理論にしてしまうのです。愚かな限りですが、これを可能にしてきたほどに私たちの科学は中世の教会の宗教のレベルだったのです。愚かな査読者の信念体系を押しつけることを科学の名の下に行っているのでした。
2013年にノーベル物理学賞がヒッグス粒子の検出に対して授与されました。理論としては質量の生まれる仕組みが確立したと言えるでしょう。ヒッグス場という物がこの空間には存在して、10兆度を越えると、全ての物質はその質量を失うのです。この事実が明確になったと言えるのです。
こちらとしてはこれまで誰もこの事実を宇宙論に適用していないことに、不思議な気持ちを持たざるを得ないのです。質量が消えたら重力も消えるという状況を考える事が出来ていないと言うことになるのですが、素粒子論の新事実を宇宙論に適用すると、実はこの意味が分からないほどに幼稚だったと言える状況が明らかになるのです。
ブラックホールの理論を考える時に、不思議に思う現実に直面します。主要な理論は素粒子論を加味していないのです。ホーキング氏の理論で有名なブラックホールの蒸発ですが、量子論までは加味されていても素粒子論は含まない様なのです。不要な理論にされているのだと思いますが、こちらが新しく天文学に導入したい物こそ素粒子論のヒッグス場です。10兆度を越えると重力を失うので、この状況が現実的にどの様に影響をしているのか検討するくらいは、新事実の発見なので当然でしょう。
こう考えて過去のブラックホール理論を眺めてみると、中性子星になるよりも大きな質量を持った星の場合、重力が全てを潰して一点に収縮するという話があるだけです。ここには中性子という原子核が潰れる話がありますし、シュバルツシルト半径という重力が光速を越えるポイントと、質量と電荷と角運動量が残るだけとする結果が残されています。素粒子は消えてしまっているのでしょうか。これは観測では分からない現実のはずです。
この重力強度の領域で素粒子論を利用出来る物を探してみます。するとガンマー線バーストという説明理論の不明瞭な現象が見つかるのです。この現象の起きる質量レベルは中性子星からブラックホールレベルでもほぼ同様でしょう。
一般の方にはだんだん言葉だけで訳が分からなくなるところだと思いますが、もう少しこの状況におつきあい下さい。素粒子論が適用出来ると、これまで不明瞭だったガンマー線バーストの理論が見えてくるのです。その結果でブラックホールの理論に素粒子論を持ち込んで、そこからやっと10兆度のヒッグス場の理論を現実に適用できるようになるのです。
現代のX線天文学の大きな謎であるガンマー線バーストという現象があります。太陽質量レベルのエネルギーが数分などの短い時間にガンマー線で放出される現象です。この原因が分かっていなかったのです。
質量の発生メカニズムは、ようやくスーパーコンピューターシミュレーションで陽子一つの質量を計算出来るようになったところです。素粒子物理の進展であり、陽子の質量がその構成クオークであるUとDの3個ではなく、この3つの纏うグルーオンと呼ばれる糊の持つエネルギーにまとわりつくクオーク・反クオークペアの質量である事が間接的に証明されているところです。電磁気力とグルーオンの力でこれらの寄せ集めが陽子一つの質量を構成するのです。
宇宙の恒星が燃え尽きて自分の重力で崩壊するとき、元々の重さに応じて褐色矮星になったり中性子星になったり、ブラックホールになると天文学の教科書には書かれています。
この現象に質量の発生メカニズムを加えて考えると、中性子星が潰れてシュバルツシルト半径に潰れるまでの間に、グルーオンにまとわりついていたクオーク・反クオークペアがその距離を潰される事が起きるのは明確です。その結果はシュバルツシルト半径の手前ではガンマー線へのエネルギー変換です。一般に言われるところの98%の質量はクオーク・反クオークペアの物なので、これらが距離を数分の一に潰される事で爆発的にガンマー線として放出されることになる可能性があるはずです。
グルーオンは、中性子星が潰れるレベルになると、大元のクオーク間の距離が小さくなることで、隣の中性子のクオークに付属するグルーオンとも干渉出来るようになるでしょう。グルーオンはグルーオンボールという異なる種類のグルーオンが集まってボールになる可能性を指摘されています。重力がグルーオンの代わりにクオークを押さえつけるので、グルーオンは存在意義を失うのです。この意味ではそのエネルギーをクオーク・反クオークペアに渡して消滅するとも思えますが、この辺りは寿命を考えて素粒子物理が計算を必要とする部分です。
詳細はスーパーコンピューターシミュレーションで重力による潰れを計算すると判ることですが、概念で見る部分は状況を大きく予測出来るでしょう。
まず現実の観測データーですが、ガンマー線バーストは一日に一度宇宙のどこかの銀河で起きると言われるレベルの発生頻度です。これは超新星爆発の頻度とほぼ同じレベルと思います。ガンマー線を出す時間の短さはその天体の小ささを表しており、ここで言う所の半径数十kmの中性子星以下に潰れる過程での現象である事と矛盾しません。太陽一つ分のエネルギーを一気に放出出来るのも、98%の質量を失う過程であれば問題なく可能でしょう。
その結果で実際にどの様なブラックホールが生まれるかは、現実の観測データーを参考にします。ブラックホールは光っていないので見つけにくいのですが、中性子星同様に回転していますし、ペアの星を持つことが多いので中性子星の検出レベルには見つかっているはずです。以下Wikiにあるリストです。尚、ブラックホールは大きく分けて3種類があり大質量と中質量は銀河の発生メカニズムの中で生まれる物と仮定します。ここでは恒星の燃え尽きたタイプの恒星ブラックホールについての説明をしています。
恒星ブラックホールの一覧
Cyg X-1(はくちょう座X-1) 約9.5太陽質量
LMC X-3(大マゼラン雲X-3) 約9.0太陽質量
GS 2023+338(はくちょう座V404) 約6.3太陽質量
いっかくじゅう座X-1(いっかくじゅう座) 約3.2太陽質量
GS 1124+683(はえ座新星) 約3.1太陽質量
LMC X-1(大マゼラン雲X-1) 約2.5太陽質量
中性子星の一覧
パルサー、マグネターは中性子星の一種であると考えられているため、この一覧に含む。
1E 1048.1-5937 - 地球に最も近いマグネター。
4U 0142+61 - 原始惑星系円盤を持つ。
PSR B1257+12 - 初めて太陽系外惑星が発見されたパルサー。
PSR B1620-26 - 惑星を持つ。白色矮星との連星。
PSR B1913+16 - 間接的にだが重力波の存在が確認された初の天体。
PSR B1919+21 - 初めて発見されたパルサー。
PSR J0537-6910 - 宇宙で最も強い電場がある場所。
PSR J0737-3039 - 唯一発見されているパルサー同士の連星。
PSR J0855-4644 - ベラ・ジュニアと関連付けられている。
PSR J1748-2446ad - 既知で最速の自転をするパルサー。
PSR J1719-1438 - 惑星を持つ。既知で最短の公転周期、最小の公転半径を持つ惑星系。
PSR J1909-37444:最も軌道離心率の小さい天体。
RX J0822-4300 - 既知で最も高速で運動する中性子星。
RX J1856.5-3754 - 知られている中で最も太陽系に近い中性子星。
SGR 1806-20 - 最も強い星震を起こしたマグネター。
かにパルサー
ゲミンガ - 強力なガンマ線源。パルスのない中性子星の初観測例。
さそり座X-1 - 初めて発見されたX線源。
ブラックウィドウパルサー - 伴星を蒸発させているパルサーの初観測例。
ほ座パルサー
このリストだけを見ても一般の方には意味が分からないと思いますので、恒星の質量についての説明をしたいと思います。
恒星の質量は太陽の150倍くらいがその形を維持出来る限界とされています。天の川銀河で見ると、以下のリストがその先頭部分です。
質量の大きい恒星の一覧
固有名又は番号 質量 (太陽 = 1)
R136a1 約265
ピストル星 200 - 100
R136a2 195
R136c 175
WR 101e > 150
HD 269810 150
VFTS 682 150
NGC 3603-A1a 147 - 85
136a3 135
NGC 3603-B 132
Arches-F9 131.3
WR 102ka 130 - 70
質量獲得メカニズムが98%の質量をガンマー線バーストで失うとすると、見つかっているブラックホールの質量が最大10なら500太陽単位の重さの恒星が燃え尽きた事になります。これは元の重さが重すぎるのであり得ないでしょう。
恒星は普通に二重星からそれ以上の数の星を含んだ重星を構成します。この中の一つが燃え尽きで2太陽単位程度のブラックホールになり、次々に隣の恒星のガスを吸い込み続けると10太陽単位のブラックホールに成長出来るでしょう。
この考えで見ると50と60太陽単位のブラックホールの二重星はほとんど生まれないことになります。98%も質量を失うと、重量級のブラックホールにはなれないのです。
ガンマー線バーストの過程ですが、ここでも爆発現象として難しいシミュレーションが必要になります。どの様に質量を失い重力を失うかで、ブラックホールの重さに影響があると思われるのです。
問題はシュバルツシルトの向こうにどれだけの質量を爆発で送り込めるかです。例えば100太陽単位の重さの恒星の場合、98%をガンマー線に転換出来れば残り2単位がブラックホールでしょう。これに対して1単位くらいのブラックホールに残り50単位の質量を送り込む爆発をしても良いのではないかという話です。
これにはもう一つ検討する必要のある話があり、シュバルツシルトの向こう側でクオーク・反クオークペアがガンマー線に変わるかどうかです。これは分からない部分ですが、現実に観測されているブラックホールに50~100太陽単位の重い物がないので、可能性としてはガンマー線へのエネルギー変換が起きて質量を失い重力も失うのでしょう。ただ決めつけはしません。計測数がまだ少なすぎるのです。この意味ももちろん大半が中性子星になってしまうと言う事なのですが、可能性を否定するところまでは行かないでしょう。
こちらとしてはここまでの議論で、2017年のノーベル物理学賞が重力波を生み出したと言うブラックホールの二重星が、現実的な存在確率としてこれまでの予想よりもはるかに低い部分は証明出来たも同然でしょう。現状の重力波を生み出した太陽質量数十倍のブラックホールの二重星の衝突は4件だったと思いますが、これが発生する頻度をガンマー線バーストによる質量のロスを考えずに計算している部分は明確でしょう。この意味で現象の発生頻度が一桁以上高すぎるはずです。
銀河系の中心には400万太陽質量のブラックホールがあります。これは形成メカニズムが全く異なり、銀河の形成初期に中心に落ち込む質量が構成している物でしょう。その周辺に50~100単位の中質量のブラックホールが生まれる可能性があり計測されている物もあると記憶しています。こういった物が都合良くペアになって衝突する可能性もゼロではありませんが、恒星由来ブラックホールよりもはるかにその数は少ないでしょう。
ブラックホールの質量についての考察にはまだ続きがあります。素粒子論からの検討事項です。ブラックホールの内部でクオーク・反クオークペアがガンマー線に変わるかどうかの議論の続きです。ここではホーキング放射を参考にします。
ホーキング放射はブラックホールの理論研究を大きく進展させた発見です。量子重力理論という難しそうな名前の分野です。手持ちの一般相対性理論の教科書にはきちんとした説明がなかったので、量子重力理論の教科書(量子重力理論入門)を入手して目を通しています。
一通りを理解出来たとは言いませんが、数学的に計算されている部分はしっかりしていても、これを現実の物理にする部分はやはり、仮定を含んでいるでしょう。一般相対論の教科書は簡単に説明するために現象論を書くのですが、ここでは光子と反光子のペアがブラックホールの手前で生まれて、光子が宇宙に逃げるときに反光子がブラックホールに吸い込まれてマイナスのエネルギーになり、質量を失うという物でした。
素粒子物理の基本では、反光子は存在しません。これを強重力場の量子ゆらぎの中で認めるかどうかにかかっていると思います。
こちらの続きはこの理論の応用をシュバルツシルトの向こう側に持ち込むことです。そうするとさらに様々な現象に目を向けることになります。
ホーキング放射では、光子と反光子のペアが生まれて、一方がその束縛から逃げられるとしています。量子力学的揺らぎの制約なので、同様にクオーク・反クオークペアにも適用出来るでしょう。もちろんこの場合は質量があるので簡単にシュバルツシルトの向こう側に吸い込まれてゆくのですが、ここでの注目はその束縛から逃げられる事です。すると何が起きるでしょうか。
クオーク・反クオークペアは双方とも正の質量を持っています。マイナスの質量ではありません。一方にマイナスのエネルギーを持たせる必要があるので、時間の反対向きに動くという変な事が起きるのです。これは反光子も同様です。
本来であれば量子ゆらぎの中で消えるので、質量が発生することはないのですが、今回はシュバルツシルトの向こう側に吸い込まれて、かつその束縛から逃げられるのです。
ブラックホールのトータルのエネルギーではゼロですが、質量がゼロになれないという変な事が起きるのです。クオーク2個分の質量が増して重力も増えるはずですが、こんな事が起きるのでしょうか。これはホーキング放射を起きるとすれば同様にブラックホールの内部で起こりうる反応です。ホーキング放射は質量を減らしますが、こちらは増やす効果なのでどこかに釣り合うところがあるでしょう。
この話にはまだ続きがあります。シュバルツシルトの向こう側の現象は判らないので、ブラックホールの性質から続きの議論が出て来るのです。ブラックホールには電荷と質量と角運動量があると定理で査読が語るのです。ここではこの計算を信じることにします。
クオークのUとDが中性子星からブラックホールに送り込まれる物質です。クオーク・反クオークペアの消滅には寄与しないので、そのまま内部に運ばれて、重力の源になっていると思います。クオークには電荷も、質量も、角運動量も保持可能です。そしてその大きさはまだ証明されておらず、中性子よりはかなり小さいと言える状況です。
ホーキング放射同様にして、ブラックホールに送り込まれてくるクオーク・反クオークペアですが、この一方の反クオークは電荷が反対なだけなので、元からブラックホールに存在している中性子星由来のクオークと対消滅してガンマー線になれるのです。
もちろんこの反応が可能なためには、ブラックホールの中にクオークが充満している必要があるのです。これがシュバルツシルトのぎりぎり外なのか、中なのか、私たちには判らないですが、ブラックホールの大きさはシュバルツシルトのレベルが観測出来ているのではないかと思います。
訳の分からない話だと思いますが、ここでの注目はクオークがブラックホールの内部でもその個性を失わないことと、その充満は中心の重力無限大の特異点をなくします。この部分が重要であり素粒子論の要請になるのです。加えて質量が増加し続ける問題も回避されます。
まだ続きがあって恐縮ですが、もう一つ重要な論点があるのです。上記に書いた50太陽単位の質量がブラックホールに送り込まれた場合の話です。
ブラックホールは51太陽質量単位になってめでたしめでたしなのですが、ここからクオーク・反クオークペアの対消滅とガンマー線へのエネルギー変換が起きるのです。シュバルツシルトの向こう側では光速度以上の重力なので、光速度であるガンマー線は存在しにくいので転換出来なくなる可能性もあるでしょう。それでもホーキング放射の類推から考えると消滅してゆくでしょう。これは有限な時間の出来事です。
この時に何が起きるかが問題です。シュバルツシルト半径は51太陽質量単位から2太陽質量単位の大きさに縮むのです。この時にその差分の内部にあった物質は、シュバルツシルトの向こう側から現世に帰ってくるのです。普通に考えるとあり得ないことになるのですが、重力が質量と共に失われる以上、有限な時間の中では起こり得る現象です。
ブラックホールが生まれた瞬間にその内部の情報が失われて、クオークの個性が失われるのであれば、クオークは元の状況には帰ってこれないでしょう。再物質化しないという意味です。実際にはどうでしょうか。
確実なのは、クオークの大きさがぎりぎりシュバルツシルト半径であれば、帰ってこれるのです。個性を失わないからです。
クオークも元はエネルギーであり、反クオークを加えるとガンマー線になれるのです。エネルギーその物でしょう。E=mc^2で質量と光速度は結びついており、光速度の制限が様々な所に顔を出すこの世界の制約なのでしょう。電子も加えてここにある質量こそ重力の源なので、質量が生み出す重力は、自分自身を破壊しない様にする仕組みを持っている様に見えています。光速度という縛りです。将来誰かが方程式にしてくれるでしょう。
こちらとしてはホーキング放射とミニブラックホールの蒸発に異を唱えておきます。答えが明確でないのだから、私たちの科学としては両論併記が筋ではないかと思います。こちらの客観性がある程度支持され証明される必要もありますが、クオークがシュバルツシルト半径の内側から帰ってこれると思います。
ブラックホールは自分の重力でシュバルツシルト半径を維持出来なくなるときに、その外側に内部のクオークがにじみ出してくることになり、中性子星の半径まで来ると物質化するでしょう。その途中はクオークが海を形成する状況です。この状況がガンマー線バーストが発生しているときに起きている可能性を感じるのです。
ブラックホールの蒸発とホーキング放射については、起きない場合もあるとしたいところです。クオークがシュバルツシルト半径の向こうから帰ってこれると思います。まだ適切には実験出来ていない部分なので、実験結果が出るまでは両論併記で良いのではないかと思います。
重力の存在と質量の存在は等価なので、重力の存在はクオークの存在を証明するに等しいでしょう。等しいであり完全な証明ではないのですが、もう一点強調出来る事がありました。
もしクオークが重力場により潰されてエネルギーに変わると、ガンマー線に変わるのですが、この時にエネルギーになるのであって質量を失い重力を失うのです。これを反対向きに考えると、クオークが潰れずに重力を維持しているからこそ、ブラックホールは成り立つという事になるでしょう。クオークがさらに小さな質量を維持する構成物質になる可能性も含めてです。
今のところ太陽質量の約200億倍まではブラックホールと思われる星を計測出来ています。この意味はこの重さでもまだ、クオークは潰れることがなく、質量と重力を維持出来ていると言う事に可能性があるのです。もちろんビックバンのレベルになるとエネルギーに還元されていると思います。そのレベルがどこにあるのか、この先の素粒子と重力理論が答えを準備する事になるのでしょう。
考えてみると、このクオークの硬さのリミットを越えるときに、超大質量ブラックホールは強烈なガンマー線バーストを起こして宇宙を照らすでしょう。重力は弱まりその分のエネルギーが吹き出してくるのです。いきなり全部のクオークがエネルギーになるのか分かりませんが、これだと大きさ次第でビックバンとあまり変わらない状況かも知れません。この時の空間の状況次第であり宇宙論にも影響する話でしょう。
今観測出来ているガンマー線バーストによる恒星の崩壊では、ブラックホール内部のクオークが潰れてさらに崩壊するガンマー線バーストは起きていないでしょう。計測質量より明らかであり、まだこの上限がどこにあるのか私たちは知らないでしょう。今の宇宙年齢ではクオークは潰れていない可能性を高めていると思います。
ここまではらせんの力を適用しない状況での議論です。これでもクオークがブラックホールの内部で潰れずに存在している可能性を示すでしょう。
らせんの力を適用すると、重力の影響によりさらに議論が深まってDUD中性子の存在を検討する必要が出てきます。この計算がスパコンレベルのシミュレーションなので天文学者さんにお願いするしかなくなるところです。それでもDUD中性子のふるまいは直接的にブラックホールの在り方に影響するので、科学としては計算せざるを得なくなるところでしょう。
続いてこのDUD中性子の存在についての説明です。繰り返しになりますが、中性子の質量は構成するクオークの質量の和ではなく、グルーオンの存在する真空中に発生するクオークペアとの電気抵抗の結果で生まれる物です。グルーオンのない真空でもクオークペアは生まれるますが、非常に少ない確率なのです。
重力の弱い地球上ではこの状況にあるのですが、恒星の最後に生まれる中性子星やブラックホールでは、重力の影響が素粒子にも無視出来なくなるのです。
イラストの左図はブラックホールのシュバルツシルト半径上を走るγ線の様子を描いた物です。水素原子の陽子と電子の場合もその概念はこの図と同じであり、一般相対論によれば水素原子も重力波を出していることになるのです。非常に微弱ですが教科書上で計算出来る物にされています。この類推から、シュバルツシルトレベルの強重力下ではあらゆる放射も重力波を出して、エネルギーを失い波長を長くしながら回転することになるのです。
これを素粒子論に適用すると、重力と垂直の方向への動きは、電磁場もグルーオン場も運動量を持つので重力波を放射しエネルギーを失う事になるはずです。その場合強い力も弱い力も電磁力も維持出来にくくなり、光速を越えると垂直方向もエネルギーを交換出来なくなり素粒子はばらばらになる。はずである。奇妙なことが起き得るのです。
イラストに載せた様に地球よりも密度を3倍にすると、中性子のDUDの間隔距離は潰し込まれるのですが、グルーオン場は光子場なので重力的な圧力では影響を受けず潰れないのです。結果としてはみ出しが増えて、となりの原子核のクオークのグルーオンに重なる部分が出てくる事になります。
グルーオン内部では、量子論の要請で量子的にグルーオン状態とクオークペア状態を、時間の流れの中で繰り返している事になっています。クオークペア時にはグルーオンのエネルギーをその場所に存在する物から使っているのです。この使った状況に戻るにはその場のグルーオンが使われたゼロが期待値ですが、潰れにより重なりが生まれるのでその場のグルーオンがゼロでなくなる時が生み出され、、元の状態に戻れなくなるのです。
するとクオークペアは帰る場所がなくなるので、ナノ秒の前後の寿命の中間子と同じになりγ線に変わってしまうのです。これがガンマー線バーストを起こす原因です。中間子はこれまで述べてきたクオークペアで構成されており実は同じ種類の物でもあるのです。普段はグルーオンに戻るのでガンマー線にはならないので、中間子に実体化していないと言えるでしょう。
ここに強い重力によりこのイラストの図の横方向の動きが抑制されると、グルーオンとクオークの配置はこの状態になるはずです。横方向の動きを最大限に無くすことが重要になる状況が強い重力による放射の重力波放出により生み出されるのです。
左図は30太陽質量が潰れて起きるシュバルツシルト半径を考えた図です。物質の圧力はその付近で中性子よりも少ないので、全体を潰すことよりも、重力により縦長に伸びる部分が優勢と思われます。
これに対して3太陽質量レベルだと、シュバルツシルト半径では約10分の1まで体積が潰れます。この部分はDUDの縦長の方向を潰し込むことで達成すると思われます。
この時にはDUDに対するクオークペアのまとわりつきは10分の1以下でしょう。クオークの電荷がクオークペアに遮蔽されないので強い反発力を持つことになり、ブラックホールになるかどうか素粒子シミュレーションが必要な領域です。
クオークの電荷の密度ですが、通常のDについて考えると、回りにクオークペアの電荷が取り巻いています。この電荷はグルーオンの範囲に中心のクオークの密度が薄まって分布していると考えて良い事になるのです。となりの核から見ると、近傍故に薄まった部分が広く分布している事になります。電荷の強度の低下に等しい状況になっているのです。
これに対してDUDがむき出しの強重力下の状態ですが、電荷は密度を低下させず、直接となりの核のクオークに作用するでしょう。小型化し直列度が高まるほど、となりの核と強く反撥出来るようになるはずであり、隣のDUDを遠くへ追いやることが出来るでしょう。
ここまでを条件に考えて実際の中性子星内部の核の状況を推定します。内部の中性子は中心に向かってDUDの並びを放射状に作り上げることになるでしょう。その結果外側にはDだけがむき出しになる形になるでしょう。実際の中心部分では重力が低下するのでDUD並びは維持されない可能性を持ちますが、重力が強くなる外側ではこの並びを維持出来るでしょう。
ここに中性子星の自転を考えると、Dが動き環電流になる事は間違いありません。この環電流には磁場が生み出されて回転軸方向に拡がることになるのです。
表層のDの電流効果が強く出るので、マグネターを始めとする中性子星の強い磁場の原因になると考えられるでしょう。
潰れの始まりを考えるとブラックホールへの潰れは星の表面の最大重力部分から起きるはずです。重力強度の垂直分布から明らかであり、生まれる始まりではこの表面部分限定でブラックホールになっているはずでしょう。潰れは外側から進むので、その時点では内側には中性子星の部分が残っており、中性子核としての反発力を持っている。
この内部のDUD並びから生まれる反発力は一時的に表層がブラックホールになっても、押し戻すことに可能性がある。光速を超えて動く物質はないので、押し返すことにも可能性がある。この時潰れの進行次第で表層にブラックホールが生まれても、内部の圧力でそれを打ち消す動きも可能である。内部の圧力は重力崩壊を無限に進める力に対抗すると思われる。
続く