В новой статье европейских физиков указывается, что темная материя может состоять из крошечных черных дыр. Они образовались в самом начале существования вселенной. Ранее такая возможность исключалась из-за явления, известного как «излучение Хокинга».
Первичные черные дыры
Недавно двое физиков из Института Макса Планка и Университета Лиссабона опубликовали статью, которая содержит новую теорию относительно того, что собой представляет темная материя. Она составляет 85 процентов массы Вселенной, однако мы никогда ее не видим, потому что она с электромагнитным излучением никогда не взаимодействует, а проявляет себя только через гравитацию.
Поэтому ученые до сих пор не знают, из чего же она состоит. Выдвигаются различные теории относительно того, что это могут быть за частицы. В новой работе указывается, что это могут быть первичные черные дыры. Хотя сейчас подобные объекты имеют минимальную массу в несколько раз больше нашего Солнца, в самом начале Вселенной они могли быть значительно меньше.
Все дело в том, что в отличие от современных объектов, которые образуются в результате коллапса звезд, первичные черные дыры могли иметь своим источником спонтанно возникающие колебания кривизны пространства.
Наличие таких колебаний четко прослеживается в структуре галактических скоплений которые, как считается, образовались именно из них. Если бы эти неравномерности были большими, то ничто не мешало бы образоваться черным дырам с массами от 1 до 1000 тонн и размером как элементарная частица.
Излучение Хокинга не проблема
На самом деле идея, что именно первичные черные дыры являются составляющими темной материи не такая уж и новая. Она высказывалась практически с того момента, как физики признали существование во Вселенной скрытой массы. Однако до сих пор у ученых были очень веские причины отвергать эту идею.
Все дело в излучении Хокинга, предположение о существовании которого выдающийся ученый сделал еще в 1974 году и существование которого сейчас подтверждено. Хотя черная дыра и не способна ничего излучать, вблизи от ее горизонта событий все время рождаются пары частиц, одна из которых время от времени улетает прочь, забирая с собой немного массы.
Излучение Хокинга привязано к площади поверхности черной дыры. Чем она меньше, тем быстрее должно испаряться. Поэтому, если первичные черные дыры и существовали когда-то, они давно уже должны были исчезнуть.
Новая теория
Однако недавно опубликованная работа американского физика Георгия Двали говорит, что это не так. Он обосновал выводы, которые указывают, что для того, чтобы черная дыра мгновенно испарилась, из нее должно исчезнуть большое количество информации. Это невозможно, а значит, возникает сила, которая полностью останавливает излучение Хокинга.
Как следствие, уменьшение массы черной дыры останавливается и она может дожить до нашего времени. А значит, теория о том, что именно из таких объектов состоят черные дыры вполне реальна. Правда, у нее все равно есть проблемы. И главная из них — вопрос, почему бы первоначальным черным дырам не слиться в одну большую.
Это — действительно ожидаемое поведение для этого класса объектов, однако авторы теории заявляют, что они исследовали и исключили такую возможность. Кроме того, они отмечают, что их предположение — единственное, которое не требует расширять Стандартную модель.
По материалам: www.space.com
Только самые интересные новости и факты в нашем Telegram-канале!
Присоединяйтесь: https://t.me/techsfact
