Экстремальные объекты из ранней Вселенной: что такое первичные черные дыры

Фото: NASA

Исследование, опубликованное в журнале Physical Review D, предполагает, что новый космический телескоп NASA сможет обнаружить первичные черные дыры. Эта обсерватория почила название RST или Roman Space Telescope (космический телескоп Нэнси Грейс Роман). Ученые считают, что первичные черные дыры могут быть меньше обычных черных дыр, а их масса даже меньше, чем у Земли. Что же это за экстремальные объекты? Об этом пишет IFLScience.

Для того, чтобы появилась черная дыра необходимо сильное сжатие. По крайней мере таким образом возникают черные дыры звездной массы. Массивная звезда превращается в сверхновую, а ее ядро настолько сильно сжимается под действием гравитации, что возникает чрезвычайно плотный объект, из которого вообще ничто не может выбраться, однажды туда попав.

У таких черных дыр могут быть разные массы. Они могут превышать массу Солнца в несколько раз, а могут больше в миллионы раз. Но есть еще сверхмассивные черные дыры, которые находятся в центрах галактики и их масса может быть больше массы Солнца в миллиарды раз. Их процесс появления более сложный. Предполагается, что они создаются либо в результате слияния черных дыр меньшего размера, либо же в результате сжатия газовых облаков под действием гравитации. Как уже писал Фокус, еще одно недавнее исследование предполагает, что такие черные дыры все же возникли в результате второго варианта.

Еще в середине 60-х годов прошлого века ученые астрофизики предположили, что существуют совершенно другие черные дыры, получившие название первичных. Они сформировались в первые микросекунды после Большого взрыва, в то время, когда Вселенная представляла собой горячую плотную плазму из частиц.

Создание такой черной дыры не является сложным процессом. Хотя в первые секунды после Большого взрыва Вселенная пережила период необычайного расширения, называемого космической инфляцией, она еще была достаточно горячей для образования черной дыры. Нужна лишь разница в плотности между регионами Вселенной в 10%, чтобы произошло сжатие и возникла черная дыра.

Учитывая тот факт, что для появления первичных черных дыр не нужны звезды, значит эти объекты были маленького размера с маленькой массой. Считается, что первичные черные дыры могли иметь размер молекулы, но при этом иметь массу астероида. Теоретически первичные черные дыры могут существовать и сейчас и даже находится в Солнечной системе.

Эти объекты могут быть либо паразитами, которые попадают в звезды и съедают их изнутри, либо зародышами всех сверхмассивных черных дыр. Исходя из того, что первичные черные дыры являются лишь гипотетическими, поэтому их обнаружение с помощью телескопа RST, может произвести революцию в астрофизике.

Ученые считают, что, когда RST будет искать планеты-изгои, которые свободно перемещаются в космосе и не связанные со звездами, то этот поиск может раскрыть существование первичных черных дыр. Хотя отличить планету-изгой от черной дыры будет не так просто, все же астрономы надеются на успех. Возможно удастся подтвердить давнюю теорию и обнаружить первичные черные дыры с массой Земли.

Ирина Скиба / Skibair
Журналист ARDinform