- Sugerencias para modelos de transferencia hiperespacial.
Escenario blando:
Supóngase que una estrella de neutrones, cercana a la criticidad, se encuentra en las inmediaciones de una estrella compañera. Esta última le envía materia (viento estelar). Cuando se alcanzan las condiciones críticas, se formaría un pequeño puente hipertoroidal en el centro de la estrella, que evacuaría rápidamente el exceso de materia hacia el espacio gemelo. Esta materia transferida se comporta como si su masa hubiera sido invertida (ya que se mueve en un pliegue de marcador temporal invertido F*, véase la sección 14). La estrella de neutrones la repele y es rápidamente dispersada en el espacio, en el pliegue gemelo. Este proceso garantizaría la estabilidad de la estrella de neutrones, ya que el puente se cerraría cuando la densidad y la presión en su centro se reduzcan lo suficiente. Esto podría ir acompañado de ondas gravitacionales y emisiones de rayos gamma (destellos gamma).
Escenario duro:
Existen pares de estrellas de neutrones. Se ha demostrado que su movimiento de rotación se desacelera continuamente debido a la pérdida de energía por emisión de ondas gravitacionales, por lo que deberían fusionarse. La fusión abrupta de dos estrellas de neutrones se convertiría en una catástrofe (incluyendo el significado matemático del término). Construir una solución completa no estacionaria del sistema (115) más (116) proporcionaría una descripción de dicho proceso. Lo siguiente es conjetural.
Obsérvese que la transferencia completa de materia conduciría a una configuración correspondiente a:
(126)
S = - c T*
(127)
S* = c T*
Pero, dado que el proceso es a priori reversible, la estrella de neutrones transferida sería crítica. Una posibilidad es una transferencia casi completa de materia al espacio gemelo. Después de que finalice el proceso, el puente hipertoroidal se cerraría y se alcanzaría un nuevo equilibrio, correspondiente a:
(128)
S = - c (T - T*)
(129)
S* = c ( T* - T )
Se supone que el tamaño de las letras en negrita indica las importancias relativas de los términos tensoriales. La T pequeña se supone que representa la materia remanente, que permanece en nuestro pliegue.
¿Cómo podría parecer?
Esta materia remanente sería mantenida a distancia por el neutrón transferido (autogravitante, pero repeliendo la materia remanente, debido a la inversión de su masa), ahora ubicado en el espacio gemelo. Como se explica en las referencias [13], [14], [15] y [21]:
- La materia atrae a la materia, mediante la ley de Newton (en aproximación newtoniana).
- La materia gemela (materia transferida) atrae a la materia gemela, mediante la ley de Newton.
- La materia y la materia gemela se repelen mutuamente, mediante una "antiley de Newton".
En nuestro pliegue, la materia remanente se enfriaría por proceso radiativo. Si no existe ninguna fuente de energía en sus inmediaciones, su temperatura tendería a la del fondo cósmico (3 K). Formaría una especie de cáscara hueca de gas frío, rodeando un objeto repulsivo (invisible). Véase la figura 17.
Fig. 17: Esquema de la transferencia hiperespacial de la mayor parte de la materia de una estrella de neutrones.
Si esta idea es correcta, tales objetos fríos serían observables en nuestra galaxia. Quizás algunos proplyds (descubiertos recientemente), si están hechos de gas frío, podrían corresponder a dichas cáscaras remanentes. Por supuesto, si están ubicados en las inmediaciones de estrellas calientes, su temperatura no podría ser tan baja. Algunas personas piensan que los proplyds son estrellas jóvenes, o sistemas planetarios jóvenes, experimentando un proceso de formación. Esto es solo una sugerencia.
- Criticidad en una estrella de neutrones.
Las estrellas de neutrones con simetría esférica (un modelo algo poco realista) se describen clásicamente mediante una geometría interna de Schwarzschild, correspondiente a la métrica bien conocida:
(130)
La condición de estabilidad es:
(131)
Tenemos dos longitudes características. Izquierda: el radio de Schwarzschild. Derecha: el radio característico asociado a la solución interna. Se supone que rn es el radio de una estrella de neutrones (de densidad constante). Cuando tiende a la criticidad, esto corresponde a la figura 18.
Fig. 18: Una estrella de neutrones tendiendo hacia la criticidad.
El capítulo 14 de la referencia [1] "El papel de la relatividad en la estructura estelar y el colapso gravitacional" presenta en la sección 14.1 la ecuación TOV (modelo Tolman-Oppenheimer-Volkoff). Se muestra que si:
(132)
la presión se vuelve infinita en el centro de la estrella de neutrones (de simetría esférica). Este radio crítico es:
que es ligeramente inferior (y corresponde a una masa crítica menor: dos masas solares, en lugar de 2.5).
Muestra que este aumento de la presión central es el primer síntoma de criticidad.
...La figura 19 muestra la evolución del valor de la presión, dentro de una estrella de neutrones, para diferentes valores del radio externo, hasta la criticidad, a través del modelo TOV. Cuando la masa crítica del neutrón se vuelve crítica (para un valor cercano a 2 masas solares), la presión aumenta hasta el infinito.
Fig. 19: Presión dentro de una estrella de neutrones (modelo TOV) para diferentes valores del radio externo.
Las siguientes curvas se basan aún en la ecuación TOV (estado estacionario), por lo que no puede considerarse un modelo correcto. De todos modos, parece indicar qué tan rápido podría crecer la esfera (p = infinito) dentro de la estrella de neutrones, cuando el radio aumenta ligeramente.
Fig. 20: Presión interna calculada según la ecuación TOV de estado estacionario.
Aunque básicamente incorrecta, esto parece mostrar qué tan rápido podría crecer la singularidad (p = infinito) con un ligero aumento de masa.
- Un modelo didáctico de transferencia hipertoroidal.
En la referencia [16] presentamos una solución de métricas acopladas ( g , g*), describiendo las geometrías de los dos pliegues cuando una esfera de densidad constante está presente en un pliegue (el nuestro), con vacío afuera, y cuando la porción adyacente del espacio gemelo está vacía. Se mostró que las curvaturas escalares locales estaban conjugadas mediante:
(133)
R* = - R
Un modelo (grosero) de una masa rodeada de vacío es un cono truncado (asumiendo que las partículas siguen las geodésicas de esta superficie. Véase el sitio web). Su parte truncada es una porción de una esfera, cuya densidad de curvatura es constante. El resto es una porción de un cono, una superficie euclidiana, cuya densidad de curvatura local es cero.
Fig. 21a: Cono truncado clásico (posicone truncado).
Fig. 21b: Posicone truncado con "geometría gemela" conjugada: un "negacono truncado" (R* = - R)
El espacio conjugado fue entonces representado como un "negacono" truncado, construido alrededor de una silla de montar, cuya densidad de curvatura constante es negativa, rodeada por una porción de "negacono", una superficie euclidiana.
Fig. 22: Los dos pliegues se conectan a través de un punto cónico (densidad de curvatura infinita)
La presión es una densidad de energía por unidad de volumen. Si representamos esta presión mediante la densidad de curvatura local, cuando se alcanzan las condiciones críticas (presión infinita en el centro de la estrella), aparece un punto cónico (que es un punto de densidad de curvatura infinita) y los dos pliegues se conectan.
Fig. 23: Aparición de un círculo de garganta.
Luego, el pequeño paso aumenta de tamaño, lo que va acompañado de una modificación del diseño geométrico.
Fig. 24-a: que se amplía.
Fig. 24-b: El segundo pliegue se vuelve plano.
Fig. 24-c: El segundo pliegue se convierte en un "posicone".
Fig. 24-d: Configuración simétrica: dos posicones truncados unidos a lo largo de un círculo
Imagen de la geometría de Schwarzschild: El "diabolo" simétrico
En un proceso simétrico, correspondiente a la transferencia completa de materia (curvatura positiva) hacia el espacio gemelo, la mitad del tiempo correspondería a dos conos truncados, conectados a lo largo de un círculo. Esto correspondería a la "solución de Schwarzschild".
**
Fig. 24-e: El primer pliegue se vuelve plano.**
Fig. 24-f: El primer pliegue F se convierte en un "negacono".
Podemos completar la serie e ilustrar un proceso de "intercambio de curvatura" entre dos superficies.
Fig. 24-g: La transferencia de curvatura continúa.
Fig. 24-h: La transferencia de curvatura continúa.
Fig. 24-i: La transferencia de curvatura continúa.
Fig. 24-j: Contacto puntual, justo antes de la separación.
Fig. 24-k: Fin de la transferencia de curvatura.