Первичная черная дыра может «заглядывать» в Солнечную систему раз в 10 лет

19 вересня 2024 р. 18:07

19 вересня 2024 р. 18:07

Первичные черные дыры — это гипотетический тип черных дыр, которые образовались во время неоднородной фазы высокой плотности Большого взрыва. И если они действительно существуют, то, согласно новому исследованию, могут «заглядывать» в нашу Солнечную систему с периодичностью раз в 10 лет.

Согласно анализу, предоставленному учеными в журнале Physical Review D , такая черная дыра создаст крошечные гравитационные искривления, по которым ее можно будет идентифицировать. Опять таки эти потенциальные находки могут помочь ученым разгадать тайну темной материи — невидимого и так же гипотетического компонента, который, вероятно, составляет около 86% всей материи в космосе. Сейчас исследователи делают определенные выводы о существовании темной материи, учитывая ее гравитационное влияние на видимые компоненты и свет, однако из чего именно она может состоять неизвестно.

Но вернемся к черным дырам: их в течение десятилетий обнаружили множество — от «обычных», масса которых в 5-10 раз превышает массу Солнца, до сверхмассивных с миллионами и миллиардами солнечных масс. Тогда как первичные черные дыры — отдельный тип, который, как предполагают ученые, может иметь массу типичного астероида (то есть от 110 до 110 миллионов миллиардов тонн).

Предыдущие исследования показали, что первичные черные дыры, которые сохранились до наших дней, могут составлять большую часть или всю темную материю. Основываясь на этой работе, ученые решили определить пути движения таких черных дыр и в частности частоту их потенциального визита в Солнечную систему.

«Если там много черных дыр, то некоторые из них обязательно время от времени проходят через Солнечную систему», — говорит соавтор исследования Сара Геллер, физик-теоретик из Калифорнийского университета.

Сначала ученые взялись определить, чтобы могло произойти, если бы черная дыра пробила земную атмосферу или кору, или оставила кратер на Луне, или более того, «протаранила», например, человека. Но каждое из этих предположений было отвергнуто, поскольку в этом случае даже сама Земля была бы чрезвычайно малой мишенью для «незваной гостьи» и вероятность столкновения — очень низкая.

«Вместо этого нам нужна была достаточно большая система, через которую черные дыры могли бы регулярно проходить, чтобы мы могли измерить определенный эффект», — говорит Геллер. «Тогда мы начали думать о Солнечной системе».

В конце концов исследователи обнаружили, что по крайней мере одна первичная черная дыра могла бы пролетать через Солнечную систему (в частности возле Меркурия, Марса, Венеры или Земли) по крайней мере раз в десятилетие. И, возможно, такие «визиты» уже были.

В то же время Геллер осторожно добавила, что команда «не заявляет, что первичные черные дыры точно существуют, составляют большую часть или всю темную материю или точно находятся здесь, в нашей Солнечной системе». Сами же выводы основаны на относительно простом компьютерном моделировании, которое не имеет необходимой точности для анализа реальных данных о внутренних орбитах нашей звездной системы.

«Чтобы сделать окончательные заявления, нам нужно поработать с коллегами, которые специализируются на моделировании Солнечной системы с помощью гораздо более сложных вычислительных методов», — добавляет соавтор исследования Бенджамин Леманн, физик-теоретик из MИT.

Команда планирует сотрудничество с группой моделирования Солнечной системы в Парижской обсерватории — ведущими экспертами в сложных методах моделирования.

Телескоп Джеймса Уэбба показал, как голодная черная дыра «пожирает» собственную галактику

Источник: Space.com

Наука