Если посмотреть в ночное небо, то мы увидим сотни сверкающих звезд и туманностей, но это всего лишь малая доля Вселенной. Видимая нами часть Вселенной составляет примерно 15% от ее общей массы, а оставшиеся 85% приписываются загадочной темной материи. В новом исследовании предлагается неожиданное альтернативное объяснение недостающей массы. Ученые из Института астрофизики имени Макса Планка считают, что внутри звезд могут прятаться первобытные черные дыры.
Все обнаруженные к настоящему времени черные дыры являются конечным результатом звездного жизненного цикла. Когда большие звезды исчерпывают свое ядерное топливо, их невероятная масса заставляет их коллапсировать в сингулярность. Первобытные или первичные черные дыры устроены иначе. Эти объекты были предсказаны Стивеном Хокингом в 1971 году. Он предполагал, что они могли сформироваться вскоре после Большого взрыва, когда Вселенная имела значительно большую плотность. Это могло привести к появлению микроскопических сингулярностей, которые бродят по Вселенной и по сей день, увеличивая ее массу, но не излучая видимого света.
Сама идея о первичных черных дырах является лишь предположением, даже если они есть, их почти нереально обнаружить. Каждая из них может быть размером с атом водорода и массой небольшого астероида. Но при условии, что их достаточно много во Вселенной, то нам не нужна темная материя, чтобы объяснить недостающую массу. Крошечная черная дыра также выдвигалась в качестве объяснения аномалий, приписываемых гипотетической "Планете 9".
Исследование, проведенное астрофизиком Эрлом Беллинджером, предполагает, что первичные черные дыры иногда попадают в облака газа и пыли, из которых рождаются звезды. Находясь там, вокруг этих центров масс могут формироваться звезды, потому что черная дыра не в состоянии сразу поглотить свой "звездный скафандр". Самым маленьким первичным черным дырам потребуется намного больше времени, чем возраст самой Вселенной, чтобы поглотить всю звезду. Более крупные из них могут выполнить эту работу за несколько сотен лет, и мы, возможно, сможем зафиксировать этот процесс.
Астрономы обнаружили сотни низкотемпературных красных гигантов и ученые предполагают, что они могут содержать черные дыры. Считается, что красные гиганты становятся очень горячими, когда начинают синтезировать более тяжелые элементы, но так называемые звезды Хокинга демонстрируют поверхностные вибрации, которые можно обнаружить с Земли.
В строго научном плане данное исследование лишь показывает, что первичные черные дыры могут находиться внутри звезд, не нарушая известных законов физики. У нас нет прямых доказательств того, что это происходит на самом деле или что они могут объяснить недостающую массу Вселенной. Однако в статье Science делаются предсказания, которые, если подтвердятся, могут изменить наше представление о Вселенной.