Черные дыры могли формироваться сразу после Большого взрыва

Как происходило формирование сверхмассивных черных дыр (СМЧД)? В альтернативной модели формирования Вселенной (по отношению к модели, излагаемой в большинстве учебников) команда астрономов предполагает, что обе эти тайны космоса могут быть объяснены так называемыми «первичными черными дырами».

Нико Каппеллути (Nico Cappelluti) с коллегами считает, что черные дыры существовали еще на заре развития Вселенной, и что эти первичные черные дыры могут представлять собой ту самую таинственную субстанцию, которую мы называем темной материей.

«Черные дыры различных размеров до сих пор остаются для нас загадкой. Мы не понимаем, как СМЧД могли вырасти до таких гигантских размеров за относительно небольшое время, которое прошло с момента формирования Вселенной», - объяснил Гюнтер Хасингер (Günther Hasinger), один из соавторов Каппеллути.

На другом конце диапазона возможных размеров черных дыр находятся самые крохотные черные дыры, на которые, в частности, указывают наблюдения, проведенные при помощи спутника Gaia («Гея») Европейского космического агентства. Если такие объекты существуют, то их массы оказываются слишком малы, чтобы допустить вероятность формирования данных черных дыр из умирающих звезд.

«Наше исследование показывает, что, не вводя новые частицы или новую физику, мы можем разрешить проблемы современной космологии, начиная от природы самой темной материи и вплоть до происхождения СМЧД», - сказал Каппеллути.

Если большинство черных дыр формировалось во Вселенной сразу же после Большого взрыва, то они могли начать объединяться в ранней Вселенной, формируя со временем все более и более массивные черные дыры. Космическая гравитационно-волновая обсерватория нового поколения LISA Европейского космического агентства сможет принимать сигналы, исходящие со стороны таких столкновений, если первичные черные дыры действительно существуют. Небольшие черные дыры, согласно этому сценарию, представляют собой первичные черные дыры, которые еще не успели сформировать более крупные структуры.

В соответствии с этой моделью, вся Вселенная наполнена черными дырами. Звезды могли начинать формироваться вокруг этих сгустков «темной материи», образуя Солнечные системы и галактики на протяжении миллиардов лет. Если первые звезды действительно формировались вокруг первичных черных дыр, то они должны были появиться во Вселенной раньше, чем ожидается, исходя из «стандартной» модели.

Европейская миссия Euclid («Евклид»), которая будет наблюдать «темную Вселенную» в беспрецедентных деталях, может сыграть важную роль в идентификации первичных черных дыр для возможного объяснения феномена темной материи, проинформировал Каппеллути.

Стартующий на днях космический телескоп James Webb («Джеймс Уэбб») НАСА/ЕКА/ККА представляет собой «машину времени», которая будет всматриваться в прошлое нашей Вселенной примерно на 13 миллиардов лет назад, также поможет получить ценные сведения, которые могут пролить новый свет на эту тайну нашего мира, отметили авторы.