Ученые предполагают существование особого типа черных дыр, которые могли образоваться в первые мгновения после Большого взрыва. Эти гипотетические объекты получили название «первичные черные дыры». Согласно теоретическим расчетам, их масса может составлять от одной стотысячной массы канцелярской скрепки до массы, в 100 000 раз превышающей массу Солнца. Такой огромный диапазон возможных масс — одна из уникальных особенностей этих гипотетических объектов.
В отличие от «обычных» черных дыр, появляющихся при коллапсе массивных звезд (не менее чем в 20 раз тяжелее Солнца), первичные черные дыры — это предполагаемые «реликты» раннего космоса. Теоретически они могли сформироваться в первые секунды после Большого взрыва, когда вся материя Вселенной находилась в состоянии экстремальной плотности и температуры.
Теоретическое влияние на космические тела
Команда физиков выдвинула интригующую гипотезу о возможном влиянии этих объектов на планеты и астероиды. Согласно их расчетам, первичные черные дыры могли бы проникать внутрь небесных тел и взаимодействовать с их ядрами.
Теоретический механизм этого процесса основан на гравитационном взаимодействии. Если первичная черная дыра оказывается захваченной планетой или астероидом с жидким ядром, она может постепенно поглощать это ядро, оставляя после себя полую структуру. Такие полые структуры могли бы быть стабильными, но только при одном условии — их размер не должен превышать одной десятой радиуса Земли. Появление более крупных полостей неизбежно привело бы к разрушению всего объекта под действием собственной гравитации.
Интересно, что в космосе уже обнаружены астероиды с необычно низкой плотностью, например, Бенну и Рюгу. Хотя их структура, скорее всего, объясняется более простыми причинами — они похожи на рыхлые кучи щебня, — сам факт существования полых астероидов заставляет ученых искать и другие возможные объяснения этого явления.
Перспективы поиска
Физики предполагают, что самые малые из первичных черных дыр обладали бы удивительными свойствами. Благодаря своему микроскопическому размеру такие объекты могли бы проходить сквозь материю, оставляя минимальные следы взаимодействия.
Для поиска свидетельств существования этих объектов ученые рассматривают, казалось бы, удивительно простой метод. Прохождение микроскопической черной дыры через твердое вещество должно оставлять след в виде очень тонкого канала. Поэтому исследователи предлагают искать такие следы в древних породах и сооружениях, или даже просто наблюдать за большой плоской металлической пластиной в течение длительного времени. Несмотря на простоту этого метода, даже одна достоверная находка могла бы стать настоящим прорывом в физике.
Если эти гипотетические объекты действительно существуют, они могли бы стать ключом к пониманию природы темной материи — одной из фундаментальных загадок Вселенной, над которой физики бьются с 1930-х годов.
Исследование опубликовано в журнале Physics of the Dark Universe.
