На сегодняшний день в физике есть несколько феноменов, которые никак не поддаются объяснению. Например, темная материя. Это не наших дней термин. Впервые его ввел в обиход Анри Пуанкаре еще в 1906-ом году. Мы видим её гравитационное проявление. Без неё никак не получается согласовать модели развития Вселенной. Была попытка объяснить невидимую массу черными дырами. Но откуда их столько взялось? Во Вселенной просто нет такого количества барионного вещества (то, из чего состоим мы, планеты, звезды, газопылевые облака...). К тому же, на ранних этапах развития Вселенной черных дыр в таком количестве просто не могло существовать - они плод эволюции тяжелых звезд. И физики стали искать другие объяснения огромной невидимой массе. Прошло более ста лет. В строй входят всё более совершенные инструменты. Но результат нулевой.
Несколько лет назад заработал детектор гравитационных волн LIGO. Его чувствительности хватает не только для фиксации событий слияний черных дыр, но и объектов меньшей массы - нейтронных звезд. Мы достаточно хорошо представляем сколько вокруг нас звезд и как они развиваются. Поэтому заранее были сделаны расчеты о количестве событий слияний нейтронных звезд, которые может зарегистрировать этот инструмент. Но инструмент регистрирует почти в тысячу больше таких событий! Т.е. нейтронных звезд должно быть в тысячу раз больше, чем мы предполагаем. Откуда их столько?
Почти у каждой галактики в центре есть сверхмассивная черная дыра. Но по современным моделям такие объекты не успели бы сформироваться. Более того, современные инструменты позволяют наблюдать галактики на огромном удалении. Мы видим их такими, какими они были много миллиардов лет назад. И в них тоже есть сверхмассивные черные дыры. Как они успели сформироваться в таких ранних галактиках?
Недавно появилась работа, дающая ответы на эти вопросы. Работа спорная и многие физики относятся к ней скептически. Но она объясняет три феномена, описанные выше. У неё два автора - Сергей Тюльбашев и Николай Горькавый. Работа называется "Черные дыры в осциллирующей Вселенной". Нужно начать с того, что физики до сих пор не могут точно сказать что будет с нашей Вселенной дальше. Сейчас доминирует гипотеза о бесконечном ускоренном расширении. Но это не установленный факт. Например, один из возможных вариантов - Вселенная в какой-то момент прекратит своё расширение и начнется её сжатие, обратное Большому взрыву. После сжатия до какого-то минимума опять начнется то, что мы называем Большим взрывом. Это и есть модель осциллирующей Вселенной или циклическая модель.
По расчетам авторов работы Вселенная не может сжаться в микроскопический объект - её минимальный объем будет порядка тысячи кубических световых лет. В этот момент энергия свободных фотонов и их плотность будет настолько большой, что любой объект, состоящий из барионного вещества, будет "испарен" и превращен в фотоны. Весь газ и звезды будут "уничтожены" - превратятся в излучение. Это будет та самая горячая Вселенная, с которой по современным представлениям начался Большой взрыв. Но есть объекты, которые нельзя уничтожить в таком "плазменном горниле" - черные дыры. Их невозможно уничтожить никаким излучением. Сжатие сменится расширением (Большим взрывом) и... и во Вселенной уже будет огромное количество черных дыр. И звездных масс и сверхмассивных. Есть и другие объекты, которые в состоянии пережить этот "ад" - тяжелые нейтронные звезды. И их в "новой" Вселенной будет изначально очень много.
Это объясняет почему вокруг нас столько нейтронных звезд и как так быстро образовались сверх массивные черные дыры в центрах галактик - они просто достались нашей Вселенной от прошлого цикла расширения/сжатия.
А что насчет неуловимой темной материи? Это и есть эти самые реликтовые черные дыры и нейтронные звезды. Вокруг них будет формироваться структура Вселенной, т.е. газ будет стягиваться к ним, образуя филаменты, которые мы сейчас наблюдаем.
Самые крупные черные дыры будут формировать вокруг себя новые галактики и огромные шаровые звездные скопления. Пространство будет заполнено ими и остатками реликтовых нейтронных звезд (частично они будут всё же испарены при сжатии Вселенной).
Красивая теория. Есть один нюанс, который очень не нравится физикам - мы наблюдаем ускоренное расширение Вселенной и о её дальнейшем сжатии говорить проблематично. Но и этот феномен может быть вполне разумно объяснен (см. Неклассическая физика сферической симметрии в пространстве Минковского).
