Первинні чорні діри розглядаються як можливі кандидати на роль частинок, що складають темну матерію. Вважається, що через випромінювання Гокінга вони не можуть бути меншими за певний розмір. Однак нещодавно вчені припустили, що це не так.
Первинні чорні діри
Недавно японські вчені висунули припущення, що загадкова темна матерія насправді складається з первинних чорних дір. Що становить собою ця форма речовини, досі залишається невідомим, адже вона не взаємодіє з іншою матерією жодним способом, окрім гравітаційного впливу.
Однак вони достатньо обґрунтовано заявили, що якби темна матерія складалася з аксіонів, стерильних нейтрино чи інших екзотичних, але все ж цілком звичайних частинок, то рано чи пізно їх мали б отримати в земних прискорювачах. Проте прогресу в цьому напрямку не видно, що робить більш ймовірною теорію про те, що темна матерія складається з первинних чорних дір.
Ці екзотичні об’єкти народжувалися на світанку існування Всесвіту внаслідок колапсу областей густини й теоретично вони могли тоді мати будь-яку масу. Однак це зовсім не значить, що всі вони мали дожити до нашого часу.
Існує явище, яке називається випромінюванням Гокінга. Воно являє собою народження частинок поблизу горизонту подій, внаслідок якого чорна діра постійно втрачає масу аж поки не зникне повністю. У результаті цього з-поміж первинних чорних дір до сьогодні мали б дожити тільки ті, маса яких перевищує мільярд кілограмів.
Як чорним дірам пережити мільярди років
Мільярд кілограмів — це не дуже багато за космічними мірками. Однак якщо темна матерія складається тільки з настільки масивних об’єктів, то ми теж мали б їх знайти за гравітаційним впливом, який вони здійснюють. Але й цього ми не бачимо.
Усю цю ситуацію і намагається виправити нове дослідження. Ще у 2018 році грузинський фізик Гія Двалі припустив, що існує механізм, який пригнічує випромінювання Гокінга. Він розглянув чорну діру як згущення гравітонів і дійшов висновку, що має існувати річ, яку він назвав «ярмо пам’яті». Сама інформація, поглинута чорною дірою, має чинити опір випаровуванню.
Саме на цьому припущенні й ґрунтували свою роботу японські вчені. Вони дійшли висновку, що в сучасному Всесвіті могли зберегтися первинні чорні діри з масою меншою за 10 мільйонів кілограмів. На їхню думку, під час злиття такі об’єкти випромінюватимуть гравітаційні хвилі, які зможуть зафіксувати майбутні космічні обсерваторії — зокрема, LISA (Laser Interferometer Space Antenna) та DECIGO (Deci-hertz Interferometer Gravitational-wave Observatory).
За матеріалами phys.org
