4.5 Перехідна зона: «шар-поршень» між Зовнішньою критичною зоною та Внутрішньою критичною зоною

Головна ／ Розділ 4: Чорні діри

Перехідна зона міститься між Зовнішньою критичною зоною та Внутрішньою критичною зоною. Це робочий шар, який приймає імпульси тиску, короткочасно їх накопичує і далі віддає у ритмічному режимі. Усередині він амортизує «киплячі» напруження поблизу ядра; зовні є першим місцем, де вхідні збурення поглинаються, розсіюються та впорядковуються, коли наближаються до області біля горизонту подій. Унаслідок цього шар значною мірою формує «вдачу» чорної діри — чи вона радше запальна, чи врівноважена.

I. Розташування: проміжний шар, що несе, зберігає і відпускає тиск

• Нести тиск: Зсув і реконекція в густому «морі філаментів» з внутрішнього боку штовхають імпульси напружень у цей шар; тут також перехоплюються збурення у вигляді хвильових пакетів від світла і частинок ззовні.
• Зберігати тиск: Обмежена пружність і в’язкість дозволяють перетворити частину миттєвого входу на невеликі підвищення локальної кривизни та мікрогеометричні підлаштування, що дає змогу коротко їх утримати.
• Відпускати тиск: Коли накопичення досягає порога або геометрія складається сприятливо, шар партіями віддає запасений тиск назад у бік Зовнішньої критичної зони та до внутрішніх областей — подібно до одного циклу дихання.

II. Три базові функції

• Накопичувати й віддавати: перетворювати мить на ритм
  Перехідна зона перетворює гострі вхідні дії зсередини й ззовні на згруповані дрібні виходи. Спершу вона «архівує» енергію і напруження як підвищення локальної кривизни та мікрогеометричні корекції, а потім у більш довгому часовому вікні віддає їх частинами. Так уникається «одночасна загальна нестійкість» біля горизонту, а відступ Зовнішньої критичної зони відбувається м’якше й під більшим контролем. Товстіший шар накопичує більше і віддає плавніше; тонший — накопичує менше і відпускає різкіше.
• Вирівнювати й подовжувати: вишиковувати дрібні хвилювання
  Усередині шару помітний зсув. Він витягує розрізнені мікрохвилювання уздовж певного напряму уподобання, поступово формуючи довші та вужчі смуги. Коли такі вирівняні смуги лежать поряд, локальні затримки розтягуються у ланцюг відрізків із нижчим еквівалентним опором, що додатково згладжує течію в цьому напрямі. Чим більшою є довжина вирівнювання, тим вищий ступінь упорядкованості; коротке вирівнювання залишає картину фрагментованою.
• Скеровувати: утворювати стрічкові субкритичні коридори
  Коли вирівнювання і подовження перевищують поріг, у шарі з’являється один або кілька стрічкових субкритичних коридорів. Тут «коридор» слід розуміти суто геометрично: на цих смугах прохід у термінах кривизни та геометрії стає легшим, тож імовірність більшого подальшого відступу Зовнішньої критичної зони зростає.

III. Часова сигнатура: чергування імпульсів і повільного відпускання

• Вхідні імпульси
  Імпульси напружень ізсередини та хвильові пакети ззовні часто прибувають кластерами з неоднаковою амплітудою і паузами.
• Повільне відпускання
  Перехідна зона «переписує» ці кластери у більш гладкі коливання кривизни та відпускає їх згідно з власним часом відновлення і часом пам’яті шару.
• Ефект пам’яті
  У межах часу пам’яті входи в одній фазі підсумовуються та підсилюють одне одного; протифазні частково гасяться. Довгий час пам’яті сприяє регулярним послідовностям «слабко–сильно»; короткий час пам’яті веде до коротких, різких, одноразових відповідей.

IV. Зв’язок між перехідною зоною і «вдачею»

• Товщина та податливість
  Товстий, податливий шар розгладжує сильні входи, тож загальна поведінка стає стабільнішою. Тонкий, жорсткий шар легше передає імпульси безпосередньо в Зовнішню критичну зону, що дає різкішу відповідь.
• Довжина вирівнювання
  Коли смуги легко подовжуються, сформована геометрична преференція проявляється на довших ділянках; якщо подовження ускладнене, преференція лишається локальною і крихкою.
• Час пам’яті
  Довший час пам’яті створює зв’язні ритми і групові відповіді; коротший приводить до уривчастих, швидких, одиничних реакцій.
  Ці величини не є незалежними: разом вони визначають частоту й амплітуду подальшого відступу Зовнішньої критичної зони і, зрештою, загальний характер джерела.

V. Подальша доля зовнішніх збурень у перехідній зоні

Світло і частинки ззовні рідко проходять просто крізь область поблизу ядра; зазвичай їх поглинають, розсіюють або переробляють у Перехідній зоні. Частина їхньої енергії та імпульсу перетворюється на підвищення локальної кривизни і мікрогеометричні корекції, що створює умови для наступних відступів. На практиці відбуваються дві спрямовані «переформатування»:

• верхня межа локальної здатності до поширення дещо зростає;
• мінімальна вимога для вихідного шляху назовні дещо знижується.
  Достатньо виконання хоча б однієї з умов, щоб звузити розрив між «потрібним» і «дозволеним». Чи призведе це звуження до структурних змін або переходу режиму течії — поза межами цього розділу.

VI. Підсумовуючи

Перехідна зона працює як «пульт тонального керування» ділянки біля горизонту подій. Вона перетворює внутрішні та зовнішні удари на шаруваті, ритмічні флуктуації кривизни; за допомогою зсуву вирівнює дрібні хвилювання у смуги; і в сприятливих напрямках здатна формувати стрічкові субкритичні коридори. Разом ці три можливості визначають, чи Зовнішня критична зона часто послаблюватиметься чи лишатиметься сталою — і формують перше враження про чорну діру: кваплива вона чи спокійна.