Чи можуть за темною матерією стояти чорні діри? Незабаром теорія може бути перевірена

[АндрейЛу]

Темна матерія — це невловна форма матерії, яка, як очікується, переважує звичайну матерію уп’ятеро. Її існування, яке ще не підтверджено, необхідно для пояснення багатьох речей у Всесвіті. Але ми не знаємо, що це таке. Було багато припущень, що це можуть бути чорні діри, які утворилися відразу після Великого вибуху. Деякі вже виявилися помилковими, але інші переживають відродження. Джерело: https://ostannipodii.com/amp/?n=23563

Гостроцікаве дослідження, опубліковане минулого місяця в The Astrophysical Journal, робить сміливе твердження: якщо чорні діри утворилися спонтанно в перші моменти існування Всесвіту, і більшість з них мають масу, що у 1,4 раза перевищує масу нашого Сонця, то ці первісні чорні діри могли б пояснити всю темну матерію, яка, як ми очікуємо, існує у Всесвіті.

Але це ще не все. Існування такої великої популяції чорних дір надає ідеальну відправну точку для існування таких величезних надмасивних чорних дір, маса яких у сотні мільйонів разів перевищує масу нашого Сонця, навіть у ранньому Всесвіті. Ці первісні чорні діри можуть бути їхнім насінням.

«Первинні чорні діри, якщо вони існують, цілком можуть бути насінням, з якого утворюються всі надмасивні чорні діри, включаючи ту, що знаходиться в центрі Чумацького Шляху», — сказала професорка астрономії та фізики Єльського університету Пріямвада Натараджан.

«Я особисто вважаю, що ця ідея надзвичайно захоплива, так це те, як вона елегантно об’єднує дві дійсно складні проблеми, над якими я працюю, — дослідження природи темної матерії та утворення та зростання чорних дір — і вирішує їх одним махом», – додала вона.

Первинні чорні діри також можуть пояснити, чому у Всесвіті може бути надлишок інфрачервоного випромінювання, яке синхронізується з рентгенівським випромінюванням від далеких джерел. Злиття цих первісних чорних дір може це пояснити.

«Наше дослідження показує, що без впровадження нових частинок чи нової фізики ми можемо розгадати таємниці сучасної космології від природи темної матерії до походження надмасивних чорних дір», – пояснив перший автор дослідження доцент Ніко Каппеллуті з Університету Маямі.

Однією з найцікавіших речей цієї гіпотези є те, що незабаром її можна буде перевірити. Очікується, що абсолютно новий JWST, який тільки на днях успішно розгорнув своє вторинне дзеркало -- що означає, що він тепер є офіційно телескопом -- буде дивитися на перші зорі та галактики у Всесвіті. Якщо темна матерія складається з первинних чорних дір, JWST зможе побачити більше зірок і галактик, що утворюються навколо них.

Вже наступного десятиліття відбудеться запуск LISA, космічної обсерваторії гравітаційних хвиль. Вона буде настільки чутливою, що якщо ці первісні чорні діри зливаються, LISA зможе їх виявити.

«Було непереборне бажання глибоко вивчити цю ідею, знаючи, що вона має потенціал бути підтвердженою досить скоро», – додала Натараджан.