Образовались ли черные дыры сразу после Большого взрыва?

0 436

Как образовались сверхмассивные черные дыры? Что такое темная материя? В альтернативной модели того, как возникла Вселенная, по сравнению с «официальной» историей Вселенной, группа астрономов предлагает, чтобы обе эти космические загадки можно было объяснить так называемыми «первичными черными дырами».

Нико Каппеллути (Университет Майами), Гюнтер Хасингер (научный директор ЕКА) и Приямвада Натараджан (Йельский университет) предполагают, что черные дыры существовали с самого начала Вселенной и что эти первичные черные дыры сами могли быть пока еще необъяснимой темной материей. Новое исследование принято к публикации в Астрофизическом журнале.

«Черные дыры разных размеров до сих пор остаются загадкой. Мы не понимаем, как сверхмассивные черные дыры могли стать такими огромными за относительно короткий промежуток времени, доступный с момента существования Вселенной», — объясняет Гюнтер Хасингер.

На другом конце шкалы могут быть и очень маленькие черные дыры, о чем свидетельствуют, например, наблюдения телескопа Gaia. Если они существуют, то слишком малы, чтобы образоваться из умирающих звезд.

«Наше исследование показывает, что без введения новых частиц или новой физики мы можем разгадать загадки современной космологии, от природы самой темной материи до происхождения сверхмассивных черных дыр», — говорят исследователи.

Если бы большинство черных дыр образовалось сразу после Большого взрыва, они могли бы начать сливаться в ранней Вселенной, образуя со временем все более и более массивные черные дыры. Будущая гравитационно-волновая космическая обсерватория LISA, может уловить сигналы этих слияний, если первичные черные дыры существуют. Маленькие черные дыры могут быть просто первичными черными дырами, которые еще не слились в более крупные.

Две будущие миссии ЕКА - Афина и LISA
Две будущие миссии в рамках космической научной программы ЕКА будут исследовать некоторые из самых экстремальных явлений во Вселенной: Афина (Athena), усовершенствованный телескоп для астрофизики высоких энергий, и LISA, космическая антенна с лазерным интерферометром. Запуск обеих миссий запланирован на начало 2030-х годов. Афина станет крупнейшей из когда-либо построенных рентгеновской обсерваторией, исследующей некоторые из самых горячих и самых энергичных явлений в космосе с беспрецедентной точностью и глубиной. Между тем, LISA станет первой космической обсерваторией гравитационных волн — флуктуаций в ткани пространства-времени, вызванных ускорением космических объектов с очень сильными гравитационными полями, таких как пары сливающихся черных дыр. Предоставлено: ESA — S. Poletti.

Согласно этой модели, была полностью заполнена черными дырами. начали формироваться вокруг этих скоплений «темной материи», создавая солнечные системы и за миллиарды лет. Если бы первые звезды действительно образовались вокруг первичных черных дыр, они бы существовали во Вселенной раньше, чем ожидается по «стандартной» модели.

«Изначальные черные дыры, если они действительно существуют, вполне могут быть семенами, из которых образуются все черные дыры, включая дыру в центре Млечного Пути», — говорит Приямвада Натараджан.

Будущая Миссия ЕКА «Евклид», запуск которой намечен на 2023 год, исследует темную Вселенную более подробно, чем когда-либо прежде, и может сыграть роль в поисках кандидатов на темную материю в первичных черных дырах.

Космический телескоп Джеймс Уэбб, «космическая машина времени», заглянет в прошлое более чем на 13 миллиардов лет, еще больше прольет на эту загадку.

«Если первые и уже сформировались в так называемые «темные века», телескоп должен быть в состоянии увидеть свидетельства их существования», — добавляет Гюнтер.

Исследование принято к публикации в Astrophysical Journal. arXiv:2109.08701

Войти с помощью: 
Подписаться
Уведомление о
guest
0 Комментарий
Встроенные отзывы
Посмотреть все комментарии
0
Будем рады вашим мыслям, пожалуйста, прокомментируйте.x
()
x