Традиционная теория образования черных дыр, похоже, с трудом объясняет, как черные дыры могут сливаться в более массивные черные дыры, однако они были замечены с помощью обсерватории LIGO. Возможно, они образовались в начале времен, и если это так, то они могут быть достойным кандидатом на объяснение темной материи, но только если их достаточно много. Недавно группа исследователей провела поиск событий микролинзирования от черных дыр в Большом Магеллановом Облаке, но не нашла достаточного количества, чтобы объяснить более чем часть темной материи.
Классическая теория образования черных дыр объясняет, как они образуются из остатков массивных звезд, которые достигли конца своей жизни и исчерпали свое топливо. Когда звезда с массой, превышающей массу Солнца примерно в 20 раз, достигает конца своей жизни, она подвергается взрыву сверхновой, выбрасывая большую часть своих внешних слоев в космос.
Оставшееся ядро больше не поддерживается давлением ядерного синтеза, поэтому оно разрушается под действием собственной гравитации. Если масса ядра достаточна, обычно в несколько раз больше массы Солнца, оно продолжит коллапсировать в сингулярность — бесконечно плотную точку с чрезвычайно сильным гравитационным притяжением. В результате образуется черная дыра, характеризующаяся горизонтом событий — границей, за которой ничто, даже свет, не может избежать ее притяжения.
Это общепринятое описание образования черных дыр. Однако недавний ряд наблюдений с использованием детекторов гравитационных волн позволил обнаружить несколько массивных черных дыр. Если сравнивать их с теми, что видны в Млечном Пути, то они мало на что похожи. Одно из возможных объяснений предполагает, что они могли образоваться в результате флуктуаций плотности на более раннем этапе истории Вселенной. Такие черные дыры называются первобытными, и некоторые теории предполагают, что они могут быть причиной появления темной материи. Возможно, даже до 100% темной материи, чтобы объяснить наблюдаемую скорость слияния черных дыр. Если они существуют в гало темной материи Млечного Пути, то их можно наблюдать с помощью гравитационного микролинзирования.
Предыдущие исследования не смогли выявить такие события, но команда считает, что наблюдения были недостаточно чувствительными. В статье, опубликованной Пшемеком Мрозом из Варшавского университета и его командой, предлагаются результаты исследований событий микролинзирования в большом Магеллановом облаке (события, происходящие в течение длительных периодов времени — от нескольких недель до нескольких лет) за 20 лет проведения исследования OGLE (Optical Gravitational Lensing Experiment). Исследование началось в 1992 году и представляет собой долгосрочное исследование, направленное на обнаружение событий микролинзирования и наблюдение переменных явлений, таких как переменные звезды и сверхновые. Оно базируется в обсерватории Лас-Кампанас в Чили и использует 1,3-метровый телескоп для мониторинга участков неба.
Проанализировав данные за 20 лет, они не обнаружили событий с временными масштабами более года. Были выявлены и другие события с более коротким периодом, но они, скорее всего, связаны со звездными событиями, а не со сверхмассивными первозданными черными дырами (ПЧД). Таким образом, они обнаружили, что ПЧД массой до 6,3 миллиона солнечных масс не могут составлять более 1 % темной материи. Те же, что относятся к более крупной категории, до 860 миллионов солнечных масс, не могут составлять более 10 % темной материи. Из этого следует безошибочный вывод: ПЧД, судя по наблюдениям в Большом Магеллановом Облаке, не могут составлять значительную долю темной материи.
Читайте все последние новости астрофизики на New-Science.ru
