У ніч на 18 грудня 2019 року Всесвіт підкинув астрономам цікаву загадку. Одна із зір у Великій Магеллановій Хмарі — галактиці-супутнику нашого Чумацького Шляху — раптом стала яскравішою. Це не був різкий спалах чи вибух: світло посилювалося та згасало плавно й абсолютно симетрично. Усе тривало близько години. Складалося враження, ніби між нами та зорею неквапливо промайнуло щось масивне, викрививши світло в наш бік. Після цього зоря повернулася до свого звичного стану, а загадковий об’єкт-невидимка отримав ім’я Phoebe. Розгадка його природи стала одним із найцікавіших детективів сучасної астрономії.
Оптична ілюзія космічного масштабу
Команда науковців зі Свінбурнського університету (Мельбурн), яка виявила Phoebe під час сканування неба, не мала жодних сумнівів: вони зафіксували гравітаційне мікролінзування. Це явище блискуче передбачила загальна теорія відносності Ейнштейна. Коли компактний масивний об’єкт проходить на тлі далекої зорі, його гравітація діє як гігантська лінза, тимчасово фокусуючи та посилюючи світло. Специфічний графік такої зміни яскравості неможливо сплутати з поведінкою звичайних змінних зір чи астероїдів. Але чим саме була Phoebe?
Три сценарії для однієї тіні
Астрономи висунули три робочі гіпотези:
- Планета-вигнанець: самотній світ у межах нашого Чумацького Шляху, який колись викинуло з рідної системи і який тепер блукає у порожнечі.
- Позагалактична мандрівниця: така ж планета-сирота, але з самої Великої Магелланової Хмари. Якби це було так, вчені відкрили б першу в історії позагалактичну планету-мікролінзу.
- Первинна чорна діра: найбільш екзотичний сценарій. Це мікроскопічна чорна діра, що утворилася не через колапс мертвої зорі, а через надщільні згустки матерії в перші миті після Великого вибуху — ще до появи будь-яких світил.
Розгадка криється в часі
Вирішальною підказкою стала тривалість події. У мікролінзуванні діє чітке правило: чим менша маса «лінзи», тим швидше вона перетинає лінію нашого зору і тим коротшим є спалах яскравості. Подія тривалістю всього 60 хвилин балансує на самій межі можливостей сучасних телескопів.
Розрахувавши фізичні параметри, фізики дійшли неймовірного висновку: маса Phoebe лише втричі перевищує масу нашого Місяця. Вона занадто мала, щоб бути звичайною планетою, й абсолютно не дотягує до розмірів зоряної чорної діри, чиї маси стартують від п’яти мас Сонця. Єдиний вид чорної діри, який може бути настільки крихітним, — це первинна чорна діра.
Відлуння темної матерії
Щоб перевірити гіпотезу, команда вирахувала ймовірність перебування об’єкта в різних середовищах: серед зір нашої Галактики, у Великій Магеллановій Хмарі чи в гало загадкової темної матерії. Статистика розставила все по місцях — ймовірність того, що Phoebe є згустком темної матерії, перевищує інші варіанти у 100 тис. разів.
Якщо ця інтерпретація правильна, астрономи натрапили на один із найстаріших об’єктів у Всесвіті. Phoebe сформувалася у бурхливому хаосі немовляти-Всесвіту, ще до появи перших атомів. Артефакт, що 13 млрд років мовчки дрейфував у космічній безодні, лише на мить вийшов із тіні грудневої ночі 2019 року, аби назавжди змінити наше розуміння космосу.
Раніше ми розповідали про те, як матерію Всесвіту могли породити вибухи первинних чорних дір.
За матеріалами universetoday.com
