"Невозможная" чёрная дыра

[fragment]

https://naked-science.ru/article/astronomy/v-mlechnom-puti-obnaruzhili-nevozmozhnuyu-chernuyu-dyru

В Млечном Пути нашли ЧД массой в 70 Солнц и называют её невозможной. Мол, если бы её масса была в 2 раза меньше - всё было бы ок. Почему так? Что мешает ЧД иметь 70 солнечных масс?

[Toth]

В эволюции массивных звезд пока еще много неясного, трудно рассчитать. Есть мнение, что звезда массивнее ~ 30..50 масс Солнца в конце дает взрыв Сверхновой вообще без остатка ( без НЗ и ЧД ).
Хотя , никто не запрещает слиться двум ЧД массой в 35 и получить одну массой 70 (или чуть меньше, за счет потери массы на энергию), см. - https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B2%D0%BE%D0%B9%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%87%D1%91%D1%80%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%B4%D1%8B%D1%80%D0%B0#%D0%9D%D0%B0%D0%B1%D0%BB%D1%8E%D0%B4%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F

[zam2]

за счет потери массы на энергию

Вот не надо так. Никакая масса нигде и никогда в энергию не превращается (равно как и энергия в массу).
А нужно вот как. Часть суммарной энергии покоя исходных ЧД в процессе их слияния превращается в энергию гравитационного излучения, что приводит к тому, что масса получившейся ЧД меньше суммы масс исходных ЧД.
В Вики написано аккуратнее - масса преобразуется в излучение (не в энергию!). Лучше бы, конечно, "масса уносится излучением".

[a_babich]

В Млечном Пути нашли ЧД массой в 70 Солнц и называют её невозможной. Мол, если бы её масса была в 2 раза меньше - всё было бы ок. Почему так? Что мешает ЧД иметь 70 солнечных масс?

там в заметке, что ни строчка, то перл

[Toth]

Вот не надо так.

Ну хорошо.
Я просто имел в виду, что M1+M2>Msum

[AAV]

A wide star-black-hole binary system from radial-velocity measurements

[-Юрий-]

Никакая масса нигде и никогда в энергию не превращается

В атомном реакторе, в термоядерной бомбе, в Солнце и во всех других Звёздах.

[LV46]

Масса это и есть энергия, делённая на скорость света по всем известной формуле: m = E / c².

[zam2]

Никакая масса нигде и никогда в энергию не превращается

В атомном реакторе, в термоядерной бомбе, в Солнце и во всех других Звёздах.

Ни в этих местах, ни в каких других местах превращения массы в энергию не происходит.
Не следует доверять горе-популяризаторам. Доверять следует учебникам (причём авторитетным, а то бывают такие "учебники", как тут недавно Ах рекламировала).

[zam2]

Масса это и есть энергия, делённая на скорость света по всем известной формуле: m = E / c².

Нет. Масса - это не энергия. хотя бы вот почему: энергия зависит от выбора системы отсчёта, масса не зависит; энергия величина аддитивная, масса не аддитивная; закон сохранения энергии есть, закона сохранения массы нет.
Формула у вас неправильная (хоть и всем известная, хи-хи). Правильная формула такая: \(m=\sqrt{\frac{E^2}{c^4}-\frac{p^2}{c^2}}\). Здесь p -импульс тела(частицы).
Если уж поправить вашу формулу, то вот так: \(m_{rel}=\frac{E}{c^2}\). Здесь \(m_{rel}\) - релятивистская масса. А релятивистская масса - это не масса вовсе.

[gbrs]

Часть суммарной энергии покоя исходных ЧД в процессе их слияния превращается в энергию гравитационного излучения, что приводит к тому, что масса получившейся ЧД меньше суммы масс исходных ЧД

и ничего при этом "из под горизонта" не излучается? Как это надо правильно описывать? Энергия покоя она не "под горизонтом"?

Ни в этих местах, ни в каких других местах превращения массы в энергию не происходит.

а во что происходит? В излучение, движение?

[-Юрий-]

Ни в этих местах, ни в каких других местах превращения массы в энергию не происходит.

На Солнце горит уголь и черти его подкидывают в топку. А термоядерные бомбы - фуфел, обман, просто болванки, которые якобы могут кого-то уничтожить. Кругом обман...

[zam2]

Часть суммарной энергии покоя исходных ЧД в процессе их слияния превращается в энергию гравитационного излучения, что приводит к тому, что масса получившейся ЧД меньше суммы масс исходных ЧД

и ничего при этом "из под горизонта" не излучается? Как это надо правильно описывать? Энергия покоя она не "под горизонтом"?

Из под горизонта ничего не излучается (даже излучение Хокинга). Гравитационное излучение (гравитационные волны) рождаются над горизонтами чёрных дыр. Там же крайне быстро изменяющееся гравитационное поле. Это и порождает гравитационные волны. Энергия покоя - она и под горизонтом, и над горизонтом, в гравитационном поле чёрной дыры.

Ни в этих местах, ни в каких других местах превращения массы в энергию не происходит.

а во что происходит? В излучение, движение?

Масса может превращаться только в массу. Например, в Солнце масса покоя Солнца понемножку превращается в массу солнечного излучения и массу солнечного ветра.

На Солнце горит уголь и черти его подкидывают в топку. А термоядерные бомбы - фуфел, обман, просто болванки, которые якобы могут кого-то уничтожить. Кругом обман...

Не кругом. Просто вы выбираете такие источники информации, где обман.
Что поделать, на вкус и цвет товарища нет. Некоторым нравится опера, а некоторым цирк.

[Klapaucius]

Масса может превращаться только в массу. Например, в Солнце масса покоя Солнца понемножку превращается в массу солнечного излучения и массу солнечного ветра.

А что такое масса солнечного излучения? У фотона уже открыли массу покоя?

[zam2]

А что такое масса солнечного излучения? У фотона уже открыли массу покоя?

Масса фотона ноль. А масса пары фотонов уже не ноль. Сто раз уже написал, масса - величина неаддитивная. А Солнце этих фотонов выбрасывает невообразимое количество в секунду.
Ну и "масса покоя" - термин устаревший. Масса покоя - это то же что и масса. Поэтому слово "покоя" излишнее.

[Klapaucius]

Масса фотона ноль. А масса пары фотонов уже не ноль. Сто раз уже написал, масса - величина неаддитивная.

И чему равна масса пары фотонов?

[zam2]

И чему равна масса пары фотонов?

А это зависит от того, как фотоны двигаются. Если строго параллельно, то так и будет ноль. А если навстречу один другому, то масса максимальная, к тому же элементарно считается.
Пусть имеется два фотона с равными энергиями \(E_1=E_2=E\). Тогда их импульсы (в проекциях на направление движения) \(p_1=\frac{E}{c}, p_2=-\frac{E}{c}\).
Масса пары фотонов: \[m=\sqrt{\frac{\left ( E_1+E_2 \right )^2}{c^4}-\frac{\left ( p_1+p_2 \right )^2}{c^2}}=\sqrt{\frac{\left ( E_1+E_2 \right )^2}{c^4}}=\sqrt{\frac{\left ( 2E \right )^2}{c^4}}=\frac{2E}{c^2}\]

[Klapaucius]

И чему равна масса пары фотонов?

А это зависит от того, как фотоны двигаются.

Относительно чего? С фотоном невозможно связать систему отсчёта, значит движутся всегда относительно какого-то тела со своими часами и линейками. И тогда любые рассуждения про разницу случаев с одним и двумя фотонами - неверны. Вот например:

Пусть имеется два фотона с равными энергиями

В одной ИСО это будет верно (для двух любых (!) фотонов), но в любой другой - нет.
Про массу покоя и релятивистскую массу - понятно что "устаревшие" понятия (и Окуня читал, и вообще идея понятна), но полезные и не антинаучные. Фотон имеет массу покоя равную нулю, но у него есть релятивистская масса-энергия отличная от нулевого значения в любой системе отсчёта.

[zam2]

А это зависит от того, как фотоны двигаются.

Относительно чего?

Относительно чего-то массивного, с чем мы связали систему отсчёта.

С фотоном невозможно связать систему отсчёта, значит движутся всегда относительно какого-то тела со своими часами и линейками.

Совершенно верно.

И тогда любые рассуждения про разницу случаев с одним и двумя фотонами - неверны.

А вот это не так. Ну возьмите тело отсчёта - Солнце. Один "зелёный" фотон вылетает из него к Земле, а другой - в противоположную сторону. По-отдельности их массы ноль. А в паре - нет.

В одной ИСО это будет верно (для двух любых (!) фотонов), но в любой другой - нет.

Это будет верным в любой ИСО. Масса инвариантна к смене системы отсчёта. Попробуйте сами выполнить вычисления масс перейдя в другую систему отсчёта.

но полезные и не антинаучные.

Не антинаучные, но вредные.

Фотон имеет массу покоя равную нулю, но у него есть релятивистская масса-энергия отличная от нулевого значения в любой системе отсчёта.

Релятивистская масса - это вообще не масса. Это псевдоним полной энергии ("Почему Ы?" - "Чтобы никто не догадался!).

[LV46]

А релятивистская масса - это не масса вовсе.

Может тогда стоит ввести и использовать другую букву и другое название, раз это не масса? Ну, чтоб не путаться.
p.s. Предвидя ответ, мол, никто и не путается, предлагаю все физические константы, параметры, переменные и т.д. именовать буквой А, но с разными нижними индексами.
А чтобы совсем уж не оффтопить, то, из статьи:

A wide star-black-hole binary system from radial-velocity measurements

Данные по массе ЧД: 68 +11/−13 M⊙ То есть, если это -13, то масса будет 55 msun уже, а не 70.
Не смоделировано точно поведение вещества при сверхвысоких давлениях. Зато куча гипотез про внутреннее и внешнее строение нейтронных звёзд и белых карликов.
А с черными дырами дела обстоят еще хуже, тем не менее, различных гипотез наверное не меньше.

Поэтому, когда обнаруживается что-то, что выходит за рамки предположений сразу объявляется якобы "невозможность".

1500 лет назад люди на молнии молились, тоже думали, что это "невозможно", точнее возможно богу Зевсу.