Простая метрика звездного коллапса

Если вы ищете « Простые аналитические модели гравитационного коллапса », вы можете посмотреть одноименную статью Р. Дж. Адлера, Дж. Д. Бьоркена, П. Чена и Дж. С. Лю в American Journal of Physics: 73 (2005) 1148. -1159 https://dx.doi.org/10.1119/1.2117187 (препринт на arXiv:gr-qc/0502040).

Самый простой возможный пример — представить себе оболочку материи, движущуюся внутрь со скоростью света, с пространством-временем Минковского внутри.

Настолько пустое пространство-время Минковского внутри. Фиксированное пространство-время Шварцшильда с постоянной массой снаружи. И оболочка исходного кода на стыке между ними. И по мере того, как вы возвращаетесь во времени, оболочка оказывается все дальше и дальше. Так что он может быть далеко, но никогда не был белой дырой.

Теперь кто-то всегда может поместить горизонт событий в конформное бесконечное прошлое. Но это может произойти с пустым пространством Минковского, так что это не может иметь большого значения, плюс вы можете поместить различные топологии и измерения в конформное бесконечное прошлое или даже сделать его пустым, так что как сильно вы хотите беспокоиться об этом.

Что касается белых дыр в некоторых моделях Оппенгеймера-Снайдера: они для начальных условий с недостаточной кинетической энергией. Грубо говоря, вы хотите придать своему материалу достаточную начальную кинетическую энергию, чтобы он попал из пространственной бесконечности с некоторой конечной кинетической энергией в бесконечное прошлое. По сути, если вы отодвинете момент временной симметрии далеко назад, в бесконечное прошлое, тогда вы сможете игнорировать белую дыру так же, как это делает пространство-время Минковского.

Что касается того, можно ли это сделать в общем случае с помощью небольшого возмущения, это может зависеть от того, что вы считаете малым. И очень похоже на передовые решения из электромагнетизма.

Большая оболочка из пыли в состоянии покоя имеет лишь немного меньшую энергию, чем оболочка из пыли, упавшая из состояния покоя на бесконечности. Но маленький шарик пыли в состоянии покоя может иметь гораздо меньше энергии, чем та же самая пыль с достаточной энергией, чтобы выпасть из пространственной бесконечности в бесконечном прошлом. Но для стороннего наблюдателя в любой момент они видят просто решение Шварцшильда с параметром$M$и они были бы одинаково довольны тем, где пыль в шаре имеет меньше энергии покоя в каждой секции и больше кинетической энергии. И я бы сказал, что это более физическое явление именно потому, что оно исходит не из белой дыры.

Но на самом деле, пыль все равно не очень реалистична. Но довольно сложно быть реалистичным, а также простым. Настоящая звезда будет излучать излучение и, следовательно, со временем станет меньше, если не будет втекать энергия. Таким образом, вы можете создать реалистичную звезду, в которую втекает энергия, точно равная тому, что вытекает. Или попробуйте смоделировать газовый шар настолько холодный, что он не может слиться с простым тепловым падением, равным его тепловому излучению. Но это не совсем формация. Если бы вы сделали это агонистической моделью вместо модели жидкости, вы могли бы получить молекулу газа из слишком холодного для термоядерного шара, иногда получающую скорость убегания и поток частиц из бесконечности.

Но тогда это та же проблема. Чтобы противодействовать потоку частиц со скоростью убегания, вам нужно снабдить замещающие частицы энергией, достаточной для падения из бесконечности с некоторой конечной кинетической энергией. Именно то, что сработало бы для пыли. И это пока только поддержание, а не формирование.

Но это, кажется, реальная проблема. Есть звезды, которые формировались бесконечное время. И звезды, которые всегда были рядом. И звезды, образовавшиеся из белых дыр.