Чорна діра масою лише 40 тонн теоретично може вижити всередині зорі — якщо її підживлює темна матерія

Сьогодні,   20:55    90

Чорна діра може бути настільки малою, що її маса порівнювана з завантаженою вантажівкою — приблизно 40 метричних тонн, — і при цьому не випаровуватися миттєво, якщо вона знаходиться всередині компактної зорі та постійно отримує речовину. Такого висновку дійшли астрофізики, які змоделювали гіпотетичні «ендопаразитичні» чорні діри всередині білих карликів і нейтронних зір.

Зоряне небо і компактний об’єкт у космосі

У звичайних умовах надзвичайно маленька чорна діра повинна швидко втрачати масу через випромінювання Гокінга.

Для первинної чорної діри, що існувала б із раннього Всесвіту, маса близько 10^12 кілограмів є приблизним масштабом, нижче якого вона не змогла б пережити весь вік космосу.

Останні новини:  «Американський гепард» виявився родичем пуми — а в Арктиці міг харчуватися лососем

Проте нова робота розглядає зовсім інший сценарій. Така чорна діра не повинна існувати мільярди років у порожньому космосі — вона може сформуватися значно пізніше безпосередньо всередині зорі.

Автори припускають участь гіпотетичної надважкої асиметричної темної матерії. Якщо її частинки не анігілюють одна з одною, вони можуть поступово накопичуватися в центрі нейтронної зорі або білого карлика.

Коли накопичена темна матерія стає достатньо масивною й самогравітуючою, вона теоретично може колапсувати в крихітну чорну діру.

Після цього починається конкуренція двох процесів. Випромінювання Гокінга забирає масу, а акреція звичайної зоряної речовини та нових частинок темної матерії додає її.

Останні новини:  Моделювання показало що Місяць міг утворитися всього за 5 годин

Якщо випаровування перемагає, чорна діра зникає. Якщо надходження речовини сильніше — вона починає рости.

Існує й проміжний режим, у якому обидва процеси приблизно врівноважені. Саме тут можуть існувати надзвичайно легкі чорні діри.

Без постійного підживлення темною матерією критична маса для росту всередині компактної зорі в типових моделях може становити близько 10^10 кілограмів.

Коли ж темна матерія продовжує надходити, поріг різко падає.

Для білого карлика в районі галактичного диска розрахункова критична маса становить приблизно 10 тисяч тонн.

Останні новини:  Два кам’яні льодовики на Алясці лежать поруч, але один рухається більш ніж удвічі швидше

У галактичному балджі, де щільність темної матерії в моделях значно більша, всередині білого карлика поріг може впасти до приблизно 40 тонн.

Для нейтронної зорі в тій самій багатій на темну матерію області оцінка становить приблизно 600 тонн.

Автори підкреслюють, що це не спостереження реально знайденої 40-тонної чорної діри. Результат є теоретичним і залежить від властивостей темної матерії, які поки не підтверджені експериментально.

Проте сценарій цікавий тим, що пов’язує мікроскопічні чорні діри, темну матерію та еволюцію компактних зір у єдиній перевірюваній фізичній задачі.

https://phys.org/news/2026-09-black-hole-tons-star-dark.html