Черные дыры и темная материя: ученые смогут проверить противоречивую теорию Хокинга

Еще в 70-х годах прошлого века знаменитый физик Стивен Хокинг сделал предположение, что темная материя, которая составляет большую часть материи в космосе, может содержаться в черных дырах, которые образовались сразу после Большого взрыва. Трое астрономов в своем новом исследовании предложили теорию, которая объясняет не только существование темной материи, но и появление самых больших черных дыр во Вселенной. По словам ученых данные, которые получит космический телескоп Уэбба могут помочь в окончательном подтверждении знаменитой теории Хокинга, сообщает Live Science.

В 1971 году Стивен Хокинг выдвинул теорию, что черные дыры появились через небольшой промежуток времени после Большого взрыва и они заполнили пространство задолго до появления первых звезд. Ученый предположил, что эти первичные черные дыры являются источником темной материи, которая как сейчас принято считать составляет более 80% всей материи во Вселенной.

Долгое время считалось, что черные дыры появляются только после смерти сверхмассивных звезд, но в 2015 году детектор гравитационных волн LIGO впервые обнаружил слияние пары черных дыр. Они были намного больше по размеру, чем предполагалось и ученые предположили, что их огромную массу может объяснить только то, что они появились в ранней Вселенной, а не после смерти звезд.

Новое исследование

В новом исследовании, трое ученых, Приямвада Натараджан из Йельского университета, Нико Каппеллути из Университета Майами и Гюнтер Хасингер из Европейского космического агентства решили изучить теорию происхождения первичных черных дыр и то, как они могут объяснить появление темной материи.

Ученые предположили, что первичные черные дыры имели массу примерно в 1,4 раза больше массы Солнца. Они создали модель Вселенной, в которой заменили всю темную материю этими черными дырами, а затем искали данные наблюдений, которые могли бы подтвердить или опровергнуть существование такой модели.

Первичные черные дыры

В результате ученые пришли к выводу, что первичные черные дыры могут играть важную роль в появлении во Вселенной первых звезд, первых галактик и первых сверхмассивных черных дыр. Наблюдения показывают, что звезды, галактики и сверхмассивные черные дыры появляются в космологической истории слишком быстро, чтобы их можно было объяснить процессами образования и роста, которые мы наблюдаем в современной Вселенной, говорят ученые.

"Первичные черные дыры, если они существуют, вполне могут быть источником, из которых образуются все сверхмассивные черные дыры, включая дыру в центре Млечного Пути", — говорит Натараджан.

По словам ученых, их работа показывает, что не нужно искать никаких новых частиц или существование новой физики, чтобы разгадать природу темной материи и происхождение сверхмассивных черных дыр. Данные нового моделирования можно будет проверить с помощью космического телескопа Уэбба, который сейчас летит к месту назначения, второй точке Лагранжа в 1,5 млн км от Земли. Эта обсерватория призвана ответить на вопрос: как появились первые звезды и галактики? Также предоставить новые данные о черных дырах, в том числе и о первичных, сможет будущий детектор гравитационных волн LISA, говорит Каппеллути.

Эти две обсерватории предоставят астрономам необходимые данные, чтобы окончательно ответить на вопрос о происхождении темной материи и возможно, подтвердить теорию Стивена Хокинга.

Напоминаем, что ученые спустя годы подтвердили догадки Эйнштейна и Хокинга.

Фокус также писал о том, что сбылось предсказание Хокинга и ученые впервые обнаружили новые свойства черных дыр и о самых странных теориях Стивена Хокинга, которые оказались верными.