Фото: freepik
Учёные из Массачусетского университета в Амхерсте опубликовали результаты исследования, согласно которому вероятность обнаружения взрыва первичной чёрной дыры с помощью современных телескопов в течение следующих десяти лет составляет девяносто процентов. Ранее считалось, что такие взрывы происходят раз в сто тысяч лет.
Первичные чёрные дыры, которые, как предполагается, возникли в первую секунду после Большого взрыва, могут существенно изменить наше понимание фундаментальных законов физики. Масса чёрных дыр может варьироваться от десятков солнечных масс до миллиардов раз превышающих массу Солнца. Чёрные дыры звёздной массы образуются в результате гравитационного коллапса массивных звёзд, тогда как происхождение сверхмассивных чёрных дыр остаётся предметом научных дискуссий. Некоторые исследователи полагают, что они могли сформироваться из меньших объектов.
В отличие от них, первичные чёрные дыры образовались из флуктуаций плотности в ранней Вселенной и имеют гораздо меньшую массу, сравнимую с массой газовых гигантов или астероидов.
В 1974 году Стивен Хокинг предложил гипотезу о том, что чёрные дыры способны испускать тепловое излучение, что приводит к их постепенному испарению и в конечном итоге взрыву. Согласно этой теории, интенсивность излучения обратно пропорциональна массе чёрной дыры, что делает крошечные первичные чёрные дыры наиболее подходящими объектами для наблюдения данного процесса. В то же время, сверхмассивные чёрные дыры будут испаряться гораздо дольше, чем существует Вселенная, что делает их менее подходящими для подобных исследований.
Хотя современные телескопы теоретически могли бы фиксировать излучение Хокинга, до сих пор подобных событий зарегистрировано не было. Ранее считалось, что они происходят крайне редко.
Однако новая модель, разработанная учёными, пересматривает предыдущие расчёты. В рамках исследования была пересмотрена концепция отсутствия электрического заряда у чёрных дыр и предложена теория «тёмной квантовой электродинамики», которая предполагает существование тяжёлого аналога электрона — «тёмного электрона». Согласно новым расчётам, даже незначительный «тёмный» заряд может стабилизировать первичную чёрную дыру и способствовать её взрыву с гораздо более высокой частотой. Согласно обновлённым оценкам, такие события могут происходить каждые десять лет.
Обнаружение вспышки, вызванной взрывом первичной чёрной дыры, подтвердит существование этого феномена и излучение Хокинга. Кроме того, в процессе взрыва могут быть синтезированы все известные элементарные частицы, а также гипотетические частицы, такие как аксионы, которые рассматриваются как потенциальные кандидаты на роль тёмной материи.
Наблюдение одного такого события предоставит уникальные данные о составе Вселенной и позволит решить ряд фундаментальных задач космологии, пишет источник.