Во Вселенной существуют черные дыры, которые похоже, не могут умереть

Первичные черные дыры являются пока что только гипотетическими объектами, которые могли появиться во Вселенной в самые ранние моменты ее существования, пишет Universe Today.

Астрономы пока не обнаружили ни одной первичной черной дыры, поскольку они обладают всеми необходимыми свойствами темной материи. Такие черные дыры не излучают свет и могут группироваться вокруг галактик. Если хотя бы одна первичная черная дыра будет найдена, это поможет объяснить большую часть темной материи.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Но все так называемые кандидаты в первичные черные дыры были исключены в ходе наблюдений. Поэтому автор нового исследования предлагает иной подход. Вместо того, чтобы прочесывать космос на предмет первичных черных дыр, ученый предлагает рассмотреть в их роли сверхлегкие черные дыры.

Эти объекты имеют очень низкую массу и настолько малы, что в игру вступает излучение Хокинга – скорость распада черных дыр. Известно, что она обратно пропорциональна размеру самой черной дыры, поэтому сверхлегкие черные дыры должны излучать энергию до самой своей смерти. Но так как модель квантовой гравитации не полная, ученые не могут утверждать, что такие сверхлегкие черные дыры вообще умирают.

Именно этот вопрос ученые пытаются решить в своей новой работе. Они предполагают три возможных исхода. Во-первых, черная дыра может полностью исчезнуть в ходе излучения энергии. Во-вторых, некий механизм может предотвращать полное испарение, и черная дыра достигает некого равновесия. Третий вариант похож на предыдущий, но только тут равновесие приводит к исчезновению горизонта событий. В таком случае от черной дыры остается обнаженная плотная масса, известная как голая сингулярность. В последних двух случаях, оставшиеся от черной дыры объекты, могут иметь чистый электрический заряд.

В том варианте, где предполагается полное испарение черной дыры, наибольшей неизвестной остается время этого испарения. Если бы первичные черные дыры были слишком маленькими, они бы быстро испарились, усиливая разогрев раннего космоса. Если бы они испарялись медленнее, то их смерть можно было бы увидеть, как вспышку особых гамма-лучей. Но имеющиеся детекторы не фиксировали ничего подобного, но возможно, эту задачу решит космический гамма-телескоп Ферми.

Автор говорит, что в последних двух сценариях вышеупомянутое равновесие может быть достигнуто сверхлегкими черными дырами в очень маленьком масштабе. Их остатки будут размером с протон, но с гораздо больше массой. В таком случае, их остатки были бы электрически нейтральны и абсолютно невидимы для нас. Такие объекты не будут распадаться на другие частицы, а также останутся достаточно маленькими для прямых наблюдений.

Новая модель действительно может объяснить загадку с неуловимыми первичными черными дырами, но, по сути, остается недоказуемой. Главное в этой работе то, что текущие наблюдения не исключают существование первичных черных дыр.