Впервые обнаружена черная дыра, возникшая менее чем через секунду после рождения Вселенной

Астрофизики заявили о возможном первом наблюдении так называемой первичной черной дыры - объекта, который мог образоваться не из звезды, а в первые мгновения после Большой взрыв. Исследование провели ученые Университета Майами Альберто Магараджиа и Нико Каппеллути. Работа опубликована в журнале The Astrophysical Journal (AJL).

Первичные черные дыры - гипотетические объекты, которые могли возникнуть из сверхплотных областей вещества менее чем через секунду после рождения Вселенной. В отличие от обычных черных дыр, формирующихся при взрыве сверхновых, они не требуют существования звезды.

Новый кандидат был обнаружен с помощью обсерватории LIGO - комплекса детекторов гравитационных волн в США. Эти волны представляют собой рябь пространства-времени, возникающую, например, при столкновении черных дыр.

Сигнал, получивший обозначение S251112cm, указывает на слияние двух объектов, один из которых имел массу меньше солнечной. Это ключевой момент: такие маломассивные черные дыры практически невозможно объяснить стандартными астрофизическими процессами.

"Обычные черные дыры образуются при гибели массивных звезд и имеют массу от нескольких солнечных до миллиардов солнечных масс", - пояснил астрофизик Нико Каппеллути. По его словам, объекты с массой меньше Солнца могут быть именно первичными черными дырами.

Чтобы проверить гипотезу, исследователи также оценили, как часто такие объекты должны встречаться во Вселенной и как часто их может фиксировать LIGO. Полученные расчеты совпали с реальными наблюдениями: подобные события действительно крайне редки.

Несмотря на это, ученые подчеркивают, что одного сигнала недостаточно для окончательного подтверждения. Необходимо зафиксировать еще несколько аналогичных событий.

Первичные черные дыры представляют особый интерес, поскольку могут быть связаны с другой загадкой космологии - тёмная материя. Предполагается, что она составляет около 85% всей массы Вселенной, но не излучает свет и не наблюдается напрямую.

Если существование PBH подтвердится, они могут оказаться кандидатами на роль темной материи.

Поиск таких объектов осложняется тем, что черные дыры не испускают свет, а сами первичные варианты могут быть очень малы - вплоть до размеров астероида. Тем не менее с развитием технологий вероятность их обнаружения растет.

В будущем к поискам подключится космическая обсерватория LISA, запуск которой запланирован на 2035 год. Она сможет фиксировать гравитационные волны с еще большей точностью.

"LIGO уже предоставил сильные доказательства, но для окончательного подтверждения нужно больше сигналов", - отметил Каппеллути.

Если гипотеза подтвердится, это станет одним из самых значимых открытий в современной космологии.