323
Нове дослідження астрофізиків припускає, що явище, описане ще Стівеном Гокінгом у 1970-х роках, могло суттєво вплинути на структуру Всесвіту. Йдеться про так зване випромінювання Гокінга — теоретичний процес, під час якого чорні діри здатні випромінювати частинки, втрачаючи масу і поступово випаровуючись.
У своїй роботі вчені зосередилися на первинних чорних дірах — гіпотетичних об’єктах, що могли утворитися невдовзі після Великого вибуху. На відміну від надмасивних чи зоряних чорних дір, ці об’єкти були крихітними за космічними мірками — меншими за 100 тонн. Саме вони могли випромінювати настільки інтенсивно, що їхній вплив відчутний у будові Всесвіту навіть сьогодні.
Дослідники припускають, що на ранньому етапі еволюції Всесвіту густина енергії могла бути домінована саме такими чорними дірами. Випромінювання Гокінга з цих об’єктів включало всі можливі види частинок, зокрема й ті, які не фіксуються сучасними детекторами і не пояснюються Стандартною моделлю фізики. Це відкриває можливість, що частина цих частинок дожила до наших часів у вигляді так званих реліктів Гокінга.
Вчені провели детальний аналіз, застосувавши рівняння загальної теорії відносності Ейнштейна, аби оцінити, як такі релікти могли б вплинути на формування галактик і скупчень матерії у Всесвіті. Зокрема, потоки легких і швидких частинок могли заважати ущільненню матерії в компактні об’єкти. Водночас якщо частинки залишилися стабільними до сьогодні, їх можна шукати як залишки давньої термодинамічної історії Всесвіту.
Однак результати моделювання показали: навіть якщо релікти Гокінга й існують, їхній внесок у темну матерію надзвичайно малий — не більше 2%. Також дослідники встановили верхню межу для маси первинних чорних дір — не більше 500 тонн, аби їхнє випромінювання не порушило баланс хімічних елементів, сформованих у перші хвилини існування Всесвіту.
Попри те, що прямих доказів існування реліктів Гокінга поки немає, вчені вважають цю тему надзвичайно перспективною. Майбутні спостереження космічного мікрохвильового фону чи відкриття нових частинок можуть підтвердити цю теорію та вперше зафіксувати випромінювання Гокінга.
Якщо це станеться, людство отримає не лише експериментальний доказ існування первинних чорних дір, а й можливість заглянути в глибини раннього Всесвіту, відкривши нові горизонти у фізиці за межами Стандартної моделі.
Нове дослідження астрофізиків припускає, що явище, описане ще Стівеном Гокінгом у 1970-х роках, могло суттєво вплинути на структуру Всесвіту. Йдеться про так зване випромінювання Гокінга — теоретичний процес, під час якого чорні діри здатні випромінювати частинки, втрачаючи масу і поступово випаровуючись.
У своїй роботі вчені зосередилися на первинних чорних дірах — гіпотетичних об’єктах, що могли утворитися невдовзі після Великого вибуху. На відміну від надмасивних чи зоряних чорних дір, ці об’єкти були крихітними за космічними мірками — меншими за 100 тонн. Саме вони могли випромінювати настільки інтенсивно, що їхній вплив відчутний у будові Всесвіту навіть сьогодні.
Дослідники припускають, що на ранньому етапі еволюції Всесвіту густина енергії могла бути домінована саме такими чорними дірами. Випромінювання Гокінга з цих об’єктів включало всі можливі види частинок, зокрема й ті, які не фіксуються сучасними детекторами і не пояснюються Стандартною моделлю фізики. Це відкриває можливість, що частина цих частинок дожила до наших часів у вигляді так званих реліктів Гокінга.
Вчені провели детальний аналіз, застосувавши рівняння загальної теорії відносності Ейнштейна, аби оцінити, як такі релікти могли б вплинути на формування галактик і скупчень матерії у Всесвіті. Зокрема, потоки легких і швидких частинок могли заважати ущільненню матерії в компактні об’єкти. Водночас якщо частинки залишилися стабільними до сьогодні, їх можна шукати як залишки давньої термодинамічної історії Всесвіту.
Однак результати моделювання показали: навіть якщо релікти Гокінга й існують, їхній внесок у темну матерію надзвичайно малий — не більше 2%. Також дослідники встановили верхню межу для маси первинних чорних дір — не більше 500 тонн, аби їхнє випромінювання не порушило баланс хімічних елементів, сформованих у перші хвилини існування Всесвіту.
Попри те, що прямих доказів існування реліктів Гокінга поки немає, вчені вважають цю тему надзвичайно перспективною. Майбутні спостереження космічного мікрохвильового фону чи відкриття нових частинок можуть підтвердити цю теорію та вперше зафіксувати випромінювання Гокінга.
Якщо це станеться, людство отримає не лише експериментальний доказ існування первинних чорних дір, а й можливість заглянути в глибини раннього Всесвіту, відкривши нові горизонти у фізиці за межами Стандартної моделі.
