Ключ к разгадке темной материи: ученые назвали объекты, которые могут поглощать чёрные дыры

Черные дыры – это почти как козырный туз в карточных играх. Они поглощают практически все, что приближается на опасное расстояние, и даже самая быстрая вещь во Вселенной – свет, не может от них убежать. Но новое исследование показывает, что черные дыры могут поглощать другие космические объекты, и это даже не квазары, а звезды. Вполне возможно, что звезды могут захватывать очень маленькие черные дыры и хранить их в своих ядрах. Возможно, даже существует способ найти эти звезды, и если да, они могут помочь нам понять загадочную темную материю.

• Астрономы обнаружили редкую солнечную систему, где планеты двигаются в математической гармонии

Детали

Черные дыры бывают в нескольких хорошо задокументированных формах – есть родившиеся от смерти звезд и сверхмассивные монстры, которые прячутся в центре большинства галактик. Но уже давно предполагают, что огромное количество черных дыр могло образоваться в первые несколько секунд после Большого взрыва, и они все еще могут дрейфовать космосом. Хотя, в таком случае, они почти невидимы, исследователи все равно могли бы заключить их существование на основании гравитационного воздействия на вещество вокруг них. Короче говоря, первобытные черные дыры могут являться претендентами на разгадку тайны темной материи.

Подтвердить существование невидимых объектов, конечно, сложно, но они могут просто "сдать" себя через взаимодействие с другими объектами. Выдающийся физик Стивен Хокинг был первым, кто предложил идею о том, что в очень редких случаях новообразованные звезды могут захватывать маленькие первобытные черные дыры с массой астероида.

В таком случае черная дыра "поселится" в центре звезды, но не уничтожит ее. Когда звезды осуществляют реакции ядерного синтеза внутри, интенсивная энергия течет наружу и это давление удерживает звезду от коллапса. Но это также ограничивает количество газа, который мог бы питать гипотетическую черную дыру в центре.

Это интригующая идея, но действительно ли это означает, что черные дыры и звезды могут жить в гармонии? Для нового исследования ученые из Института астрофизики Макса Планка (MPA) смоделировали эволюцию этих так называемых "звезд Хокинга", используя разные начальные массы для черной дыры. И, к их удивлению, звезды Хокинга были более стабильными, чем можно было ожидать, и их было бы почти невозможно идентифицировать извне. Ведущий автор исследования Эрл Патрик Беллинджер отмечает:

Звезды, в центре которых есть черная дыра, могут жить удивительно долго. Наше Солнце даже может иметь такую ​​черную дыру массой с Меркурий в центре, и мы бы этого не замечали.

Однако существует способ, посредством которого астрономы могут обнаружить звезды с чернодырским сердцем. Черная дыра создает различные модели конвекции глубоко внутри звезды, которые могут быть обнаружены с помощью техники, которая называется астеросейсмологией. По сути это предполагает изучение того, как звуковые волны распространяются сквозь звезды и влияют на поверхностную яркость.

Последствия поиска звезды Хокинга были бы огромны. Это открытие станет первым подтверждением того, что первобытные черные дыры существуют – и если они существуют, то мы можем получить ответ на загадку темной материи, одну из самых запутанных загадок, с которыми сталкивается астрофизика. Один из авторов исследования Мэтт Каплан отмечает:

Есть веские основания полагать, что звезды Хокинга часто встречаются в шаровых скоплениях и сверхслабых карликовых галактиках. Это означает, что звезды Хокинга могут быть инструментом для проверки как существования первобытных черных дыр, так и их возможной роли как темной материи.

Ранее ученые из штата Юта обнаружили второе наибольшее энергетическое космическое излучение из когда-либо зарегистрированных. Эта мощная частица конкурирует с самым энергетическим космическим лучом за всю историю, получивший название "Oh-My-God", замеченным в 1991 году.