Астрофизики из Университета Майами вплотную приблизились к подтверждению существования первичных черных дыр — гипотетических объектов, родившихся в первую долю секунды после рождения Вселенной. Если реальность этих объектов будет доказана, это станет ключом к разгадке одной из величайших тайн космологии: природы темной материи, составляющей около 85% всей массы мироздания.
Сигнал из пустоты
Исследование Нико Каппеллути и Альберто Магараджи, которое будет опубликовано в Astrophysical Journal, а пока доступна в препринте, основывается на данных обсерватории LIGO. В конце прошлого года детекторы зафиксировали необычный гравитационно-волновой всплеск от слияния объектов, масса одного из которых оказалась меньше солнечной.
Это критически важный факт: «обычные» черные дыры образуются в результате коллапса массивных звезд и физически не могут весить меньше 2–3 масс Солнца. Объект субсолнечной массы может быть только первичной черной дырой, сформировавшейся в сверхплотной среде ранней Вселенной еще до появления первых звезд.
Гравитационный клей Вселенной
Ученые рассчитали вероятное количество таких объектов и частоту их обнаружения. По мнению Каппеллути, первичные черные дыры могут составлять значительную часть, если не всю темную материю, работая тем самым «гравитационным клеем», который удерживает галактики вместе.
Гипотезу о существовании таких дыр еще в 1960-х годах выдвинули советские физики Яков Зельдович и Игорь Новиков, а позже развил Стивен Хокинг. Однако лишь современная гравитационно-волновая астрономия позволила перейти от теорий к прямым наблюдениям пульсаций пространства-времени.
В ожидании «неопровержимых улик»
Несмотря на оптимизм, астрофизики признают: одного сигнала недостаточно. Часть научного сообщества списывает аномалию на шум в детекторах. Чтобы получить окончательное подтверждение, сети обсерваторий (LIGO в США, Virgo в Италии и KAGRA в Японии) необходимо поймать еще несколько подобных «приветов» из ранней Вселенной.
Странная гравитационная волна могла быть испущена первичной черной дырой
Физики впервые смоделировали эхо столкновения черных дыр
Раскрыт секрет стремительного роста гигантских галактик на заре Вселенной
Подписывайтесь и читайте «Науку» в MAX