Необъяснимый сигнал из космоса может подтвердить существование изначальных черных дыр

Ученые обнаружили сигнал, который может свидетельствовать о существовании первичных черных дыр — гипотетических «кладовых» темной материи.

Слияние черных дыр в представлении художника Карла Нокса из гравитационной обсерватории LIGO

Источник: https://phys.org/

Международная команда исследователей заявила, что зафиксированный детекторами гравитационных волн сигнал может быть первым убедительным кандидатом на обнаружение так называемой первичной черной дыры (англ. primordial black hole, PBH, рус. ПЧД) — гипотетического объекта, сформировавшегося сразу после Большого взрыва. Работа готовится к публикации в Astrophysical Journal и доступна в виде препринта на портале arXiv.

Речь идет о событии, зарегистрированном обсерваторией LIGO. Его особенность в том, что масса источника оказалась меньше солнечной — а такие черные дыры невозможно объяснить стандартными астрофизическими процессами, например, коллапсом звезд.

Исследователи пришли к выводу, что наиболее вероятным объяснением остается именно первичное происхождение объекта. Подобные ПЧД могли возникнуть в сверхплотной среде ранней Вселенной, задолго до появления первых звезд и других самостоятельных сущностей.

«Схроны» темной материи?

Детектор гравитационных волн LIGO — гигантская крестообразная конструкция на голой равнине. Такие интерферометры — основной источник информации о жизни черных дыр.

Источник: https://ru.wikipedia.org/

Ученые также попытались оценить, сколько подобных объектов существует и как часто их можно обнаружить. Согласно расчетам, такие черные дыры должны быть редкими — что согласуется с единичными фиксациями подобных сигналов.

Особый интерес вызывает то, что первичные черные дыры рассматриваются как один из кандидатов на роль вместилища концентрированной темной материи — загадочной субстанции, составляющей большую часть массы Вселенной.

Если гипотеза подтвердится, это может серьезно изменить представления о структуре космоса и его эволюции.

Что известно о ПЧД

Изначальные черные дыры — это гипотетические объекты, которые могли образоваться менее чем через секунду после Большого взрыва из-за возникшего по неизвестной причине коллапса особо плотных областей материи. В отличие от обычных черных дыр, они не связаны со смертью звезд и могут иметь широкий диапазон масс.

Интерес к ним усилился после появления аппаратуры для обнаружения гравитационных волн. Некоторые сигналы намекают на существование черных дыр необычно малой массы.

Другие исследования предполагают, что такие объекты могут:

• Быть в ранней Вселенной «зародышами» нынешних сверхмассивных черных дыр;
• Объяснять аномальные высокоэнергетические нейтрино;
• Испаряться в процессе излучения Хокинга.

В последнем случае LIGO мог принять сигнал сильно «похудевшей» небольшой черной дыры на конечной стадии ее существования.

Недавно мы разбирались в загадке сверхэнергичных нейтрино. На сегодня есть две теории. Согласно первой их источником являются как раз первичные черные дыры, согласно второй, они тут ни при чем.