Теория о скором взрыве черной дыры прошла первую экспертизу

Учёные Массачусетского университета в Амхерсте представили исследование, где вероятность зафиксировать взрыв первичной чёрной дыры с помощью современных телескопов в ближайшие десять лет оценена в девяносто процентов. Авторы считают, что такие объекты могут взрываться каждые десять лет, а не раз в сто тысяч лет, как предполагалось раньше.

Предположительное подтверждение существования первичных чёрных дыр, возникших в первую секунду после Большого взрыва, изменило бы представления о физике. Масса чёрных дыр колеблется от десятков солнечных до миллиардов раз тяжелее Солнца. Считается, что чёрные дыры звездной массы формируются после коллапса массивных звёзд, а происхождение сверхмассивных остаётся спорным. По одной версии, они могли вырасти из меньших объектов. Первичные дыры, напротив, появились из флуктуаций плотности в ранней Вселенной и по размерам значительно уступают звёздным, их масса сопоставима с газовыми гигантами или астероидами.

В 1974 году Стивен Хокинг предсказал, что чёрные дыры испускают тепловое излучение, которое постепенно приводит к их испарению и в итоге к взрыву. Чем меньше масса дыры, тем выше температура излучения и быстрее испарение. Крошечные первичные объекты считаются наилучшими кандидатами для фиксации этого процесса, тогда как сверхмассивные дыры будут испаряться дольше возраста Вселенной. Несмотря на то что телескопы теоретически способны зафиксировать излучение Хокинга, таких событий пока не зарегистрировано. Ранее считалось, что они случаются исключительно редко.

Новая модель опровергает прежние расчёты. Учёные пересмотрели представление о том, что чёрные дыры лишены электрического заряда, и использовали концепцию «тёмной квантовой электродинамики», предполагающую существование тяжёлого аналога электрона — «тёмного электрона». Расчёты показали, что при наличии даже небольшого «тёмного» заряда первичная чёрная дыра может стабилизироваться и взорваться намного чаще. По их подсчётам, такие события могут происходить раз в десятилетие.

Если вспышка будет обнаружена, это станет подтверждением как существования первичных чёрных дыр, так и излучения Хокинга. Также считается, что при взрыве рождаются все известные частицы и экзотические, включая аксионы, рассматриваемые в качестве кандидата на роль тёмной материи. Одно подобное наблюдение даст уникальные сведения о составе Вселенной и приблизит решение важнейших задач космологии.

Читайте также: