Темная материя, таинственная и дополнительная масса во Вселенной, которая не испускает света, но оказывает гравитационное притяжение. На самом деле может быть составлена из первичных черных дыр, которые возникли в результате Большого Взрыва.
И эти мини-черные дыры могут поблагодарить бозон Хиггса за их рождение — по крайней мере, согласно новой теории.
Эта теория, описанная 23 марта в журнале Physical Review Letters, утверждает, что эти первобытные черные дыры были созданы из нестабильностей в поле, которое порождает бозон Хиггса, таинственную частицу "Бога", обнаруженную на Большом адронном коллайдере.
"В принципе, объяснение этого можно применить на всю темную материю, в виде первичных черных дыр." -сказал соавтор исследования Антонио Риотто, физик из Женевского университета в Швейцарии.
Однако не все уверены. А некоторые физики говорят, что эти первичные черные дыры вряд ли объясняют всю темную материю, обнаруженную во Вселенной.
Мини-черные дыры
Бозон Хиггса возникает как рябь в так называемом поле Хиггса, которое пронизывает вселенную и дает частицам их массу. Когда бозон Хиггса был обнаружен, оказалось, что он примерно в 126 раз тяжелее протона, и легче, чем ожидали многие физики. После некоторых вычислений физики поняли, что эта масса подразумевает, что поле Хиггса может быть не в самом стабильном состоянии.
Более того, масса Хиггса подразумевала, что во время инфляции ранней Вселенной, когда материя устремлялась наружу сразу после Большого Взрыва, нестабильное поле Хиггса испытывало квантовые флуктуации, где были разные плотности материи в разных частях поля.
Согласно новому исследованию, эти флуктуации образовали небольшие пространственные карманы, где плотность массы была настолько высока, что она коллапсировала в черную дыру.
Эта теория привлекательна на многих уровнях: темная материя не испускает обнаруживаемого света, как и черные дыры. И первичные черные дыры, если они существуют, могут быть физическим доказательством того, что поле Хиггса не имеет своей самой низкой возможной энергии, а вместо этого находится в квази стабильном состоянии. Новая теория может также объяснить темную материю, не требуя какой-либо новой физики за пределами Стандартной модели, которая описывает поведение крошечных субатомных частиц.
Однако если эти первобытные черные дыры действительно существуют, то как физики смогут их обнаружить? Будут ли они выглядеть так же сегодня, как и тогда, когда они родились, почти 14 миллиардов лет назад?
Со временем черные дыры притягивались бы и поглощали все больше и больше массы, сказал Риотто "Живой науке".
Но здесь может действовать и другая сила, высасывающая массу из этих черных дыр: излучение Хокинга. Стивен Хокинг теоретизировал, что благодаря квантовым эффектам черные дыры испускают частицы и энергию. Со временем излучение Хокинга может привести к тому, что они полностью испарятся; чем меньше они будут, тем быстрее они исчезнут.
Эти излучения настолько тихие и слабые, что их никогда не было обнаружено, хотя большинство ученых считают, что они существуют. Между приобретением большей массы с течением времени и ее потерей из-за излучения Хокинга в течение 14 миллиардов лет, сегодняшние остатки первичных черных дыр могут быть либо крошечными, либо огромными.
Спорные идеи
Идея о том, что черные дыры, существующие сегодня, могут составлять всю темную материю во Вселенной, является относительно спорной. Физики исключили черные дыры с низкой массой, потому что их было обнаружено недостаточно для объяснения всей дополнительной массы во Вселенной. Однако физики не исключают существования черных дыр среднего размера. Первобытные черные дыры в этом диапазоне масс не были исключены, что вселяет надежду в некоторых исследователей.
Но некоторые физики сомневаются, что эти небесные объекты могут объяснить большую часть темной материи во Вселенной.
"Учитывая то, что мы знаем сегодня, довольно маловероятно, что первичные черные дыры - это вся темная материя, - сказал Живой науке Симеон Берд, физик черных дыр из Калифорнийского университета в Риверсайде, - но нет никаких причин, по которым они не могли бы быть от 1 до 10 процентов от нее, как предполагает эта модель.
Самый простой способ доказать, что это правда, - обнаружить первичную черную дыру."
Большой синоптический обзорный телескоп, который в настоящее время строится в Чили, идеально подходит для поиска этих древних черных дыр, добавил Берд.
Первичные черные дыры все еще гипотетичны, пока мы не обнаружим черные дыры с массами ниже массы нашего Солнца, и объяснение поля Хиггса их создания, предложенное этими исследователями, не может быть доказано без них.
Не все верят, как эти исследователи, что первичные черные дыры и темная материя могут быть одним и тем же.
Так же советую прочитать вот эту статью.
А на этом всё, спасибо что читаете мои статьи. Поставьте лайк если статья вам понравилась, так мы поймем что нужно делать дальше.Подписаться на канал можно просто кликнув на это предложение(это очень поможет развитии канала)
