Японські фізики створили нову модель того, що відбувалося у ранньому Всесвіті на світанку його існування. Вважається, що в цей період взаємодія коротких та довгих хвиль спричинила появу мініатюрних чорних дір, які є кандидатами в елементи темної матерії. Проте нове дослідження показує, що цих об’єктів у Всесвіті має бути досить мало.
Мініатюрні чорні діри як складова темної матерії
Нещодавно наукові з Дослідницького центру раннього Всесвіту та Інституту Кавлі з фізики та математики раннього Всесвіту опублікували дослідження, яке описує події у ранньому Всесвіті й може розв’язати деякі проблеми, пов’язані з мініатюрними чорними дірами.
У нинішньому Всесвіті вченим відомі два типи чорних дір: ті, що мають зоряну масу й утворюються при колапсі світил, і надмасивні, що розташовані в центрах галактик. Проте деякі фізичні моделі показують, що, крім них, на самому початку існування нашого Всесвіту прямо з коливань вакууму могли утворюватися і зовсім мініатюрні об’єкти.
Саме ці мініатюрні чорні діри багато хто бачить як складові темної матерії. Ми досі не знаємо, що вона собою являє, знаємо тільки про факт її існування. Щодо крихітних сингулярностей як її елементів у вчених є низка заперечень, проте виключити цю можливість поки що ніхто не може.
Що говорить нова теорія
Дві головні проблеми, пов’язані з мініатюрними чорними дірами, полягають у тому, що якщо їх багато, то ми маємо бачити гравітаційні хвилі від їхнього злиття, а фонове реліктове випромінювання повинно мати певні ознаки. Ані першого, ані другого вчені не бачать.
Тож дослідники вирішили побудувати нову модель. У центрі їхньої уваги була епоха інфляції, коли розмір Всесвіту стрибкоподібно збільшився на 25 порядків. Під час цього процесу виникали довгі просторові коливання. Вчені добре бачать їхні сліди у реліктовому мікрохвильовому фоні та широкомасштабній структурі Всесвіту.
Проте вважається, що вони були заслабкими для того, аби породити мініатюрні чорні діри. Нова теорія стверджує, що, крім них, могли існувати коротші, але сильніші коливання, які могли накладатися на довші й значно підсилювати їх.
У такому випадку мініатюрні чорні діри справді могли виникнути у ранньому Всесвіті. Однак їх мало б бути менше, ніж вважалося досі. До того ж абсолютно нової інтерпретації мала б набути великомасштабна структура Всесвіту. Підтвердити чи спростувати нову модель зможуть спостереження гравітаційних хвиль, здійснені у різноманітних обсерваторіях.
За матеріалами phys.org
