Исследователи из Института ядерных исследований РАН предложили новое объяснение тому, почему чёрные дыры остаются многочисленными в окрестностях Млечного Пути и не исчезают полностью. Оказывается, их рост ограничен... временем жизни самой Вселенной.
В чём суть идеи?
Ведущий научный сотрудник института Вячеслав Докучаев представил на конференции в Новосибирске гипотезу: рост массы чёрных дыр должен ограничиваться конечным временем современного ускоренного расширения Вселенной.
Проще говоря, чёрные дыры не могут расти бесконечно, потому что само пространство-время, в котором они существуют, имеет временные рамки — Вселенная когда-нибудь закончит своё расширение.
Откуда берутся чёрные дыры?
Существует несколько гипотез их происхождения:
- Коллапс массивных звезд в конце их жизни.
- Сжатие центральных областей галактик.
- Коллапс огромных газовых облаков.
- Рождение сразу после Большого взрыва из-за экстремальных температур и давлений.
Что говорят наблюдения?
Сегодня известно, что в центре каждой спиральной галактики, включая Млечный Путь, находится сверхмассивная чёрная дыра. Это один из главных эффектов гравитации в нашу эпоху.
«Мы живём в эпоху чёрных дыр», — отмечает Докучаев, называя современную космологию «Стандартной моделью» по аналогии с физикой частиц.
Как это связано с рождением Вселенной?
Учёные пришли к таким выводам, разрабатывая модель рождения Вселенной «из ничего», основанную на идее индуцированной гравитации Андрея Сахарова. Согласно этой гипотезе:
- Гравитация может быть не фундаментальным взаимодействием, а побочным эффектом квантовых процессов в вакууме.
- Искривление пространства-времени вызывается рождением и исчезновением частиц.
- Ключевую роль играет скалярное поле, которое переводит микроскопические квантовые эффекты в макроскопическую гравитацию.
Если при рождении Вселенной вместе со всем прочим рождаются частицы «пыли», то рост скалярного поля приводит к появлению чёрных дыр. Эти дыры ведут себя как частицы пыли, и их массы увеличиваются вместе с ростом поля.
Почему это важно?
Гипотеза объясняет, почему чёрные дыры:
- Не исчезают совсем — их рост ограничен космологическими рамками.
- Остаются многочисленными в нашей галактике.
- Идеально вписываются в современные представления о расширении Вселенной.
Вывод: существование чёрных дыр, их масса и количество напрямую связаны с фундаментальными свойствами Вселенной — её возрастом и скоростью расширения. Мы живём в космическую эпоху, когда гравитация и чёрные дыры стали главными действующими лицами космологической драмы.