Черные дыры и темная материя: российские физики обсудили новую гипотезу

Российские ученые прокомментировали РИА Новости новую гипотезу возникновения сверхмассивных черных дыр, предложенную американскими исследователями и обратили внимание на связь этой научной задачи с развитием разных областей науки будущего.

Ранее сообщалось, что американские ученые предложили оригинальную гипотезу образования сверхмассивных черных дыр в ранней Вселенной. Сверхмассивные черные дыры — это черные дыры, масса которых в несколько миллионов или миллиардов раз превышает массу Солнца. Такие объекты расположены в центре многих галактик, включая Млечный Путь.

Исследователи из Калифорнийского университета в Риверсайде и Института космологической физики Чикагского университета в своей статье, опубликованной в журнале Astrophysical Journal Letters представили модель, согласно которой массивные черные дыры могли образоваться в результате самовзаимодействия частиц темной материи.

Современная физика изучает множество явлений природы. О том, как и что исследуют ученые и для чего это нужно, смотрите в инфографике, подготовленной по данным Национального исследовательского ядерного университета "МИФИ".

Базовая идея исследования, на первый взгляд, выглядит интересной и вполне реалистичной, считает директор Института физико-математических наук и информационных технологий БФУ имени И. Канта, профессор Артем Юров.

"Мы наблюдаем очень удаленные от нас сверхмассивные черные дыры, но из-за того, что скорость света конечна, мы видим их в момент испускания света, а значит такими, какими они были много лет назад. Таким образом, наблюдения свидетельствуют, что уже в очень молодой Вселенной были сверхмассивные черные дыры. Но тут и возникает проблема: для возникновения таких огромных черных дыр нужно или достаточно много времени, или наличие неучтенной гравитирующей. Так что гипотеза американских космологов выглядит вполне естественной: весьма вероятно, что, помимо обычного, так называемого барионного вещества, в этом процессе важную роль играет темная материя. Тем более что физики и космологи уже "использовали" ее при описании формирования зародышей галактик", — рассказал он.

Он отметил, что для проверки новой модели нужны детальные исследования, надо понять, насколько она согласуется с другими данными.

"Сколько прекрасных и, на первый взгляд, правдоподобных гипотез не выдержали столкновения с данными наблюдений! Сегодня, благодаря космическим телескопам, существует огромное количество данных, буквально льющихся к нам с неба, и у нас есть очень хорошие способы их обработки. Этого достаточно, чтобы, как правило, опровергнуть ту или иную гипотезу. Думаю, скоро мы узнаем, насколько состоятельна модель, предложенная американскими учеными", — добавил Артем Юров.

По его мнению, изучение возникновения сверхмассивных черных дыр позволит ученым получить очень много информации о микромире.

"Чтобы разобраться в физике элементарных частиц, нужны огромные энергии, которые нам недоступны в лабораторных условиях. Тем не менее мы можем их изучать через астрофизические наблюдения, поскольку они реализовывались при коллапсе больших объектов в очень ранней Вселенной. Восполняя пробелы в знаниях, мы сможем развивать науку и технику будущего", — подчеркнул Артем Юров.

Загадка быстрого образования сверхмассивных черных дыр впервые привлекла внимание ученых 20-30 лет назад, и сегодня подавляющее большинство специалистов в области ранней Вселенной признают существование этой научной проблемы, отметил профессор кафедры физики элементарных частиц Национального исследовательского ядерного университета МИФИ (НИЯУ МИФИ) Сергей Рубин.

"Очевидно, что сверхмассивные первичные черные дыры образовались еще до звезд. Начиная с 1993 года ученые предлагают разные модели, объясняющие их образование. Американские исследователи предложили одно из объяснений, в этом нет ничего сверхординарного. Нашей научной группой в НИЯУ МИФИ также давно разрабатывается одна из таких моделей", — рассказал он.

Сергей Рубин также отметил важность изучения этой проблемы для развития современной науки.

"Мы состоим из известного вещества и окружены им, однако оно составляет только 5% от всей материи, которая заполняет Вселенную. Свойства оставшихся 95% неизвестны, и их стоит изучать любыми способами, чтобы извлечь из них пользу или избежать опасностей. Изучение ранней Вселенной и загадочное появление первичных черных дыр — один из способов исследования этих самых 95% неизвестной материи, окружающей и пронизывающей нас. Кроме того, знание прошлого Вселенной помогает предсказать ее будущее и будущее человечества внутри нее", — заключил он.