Обломки черных дыр раскроют перед учеными новую физику

Ученые предложили необычный способ заглянуть в самую суть пространства и времени — с помощью так называемых «обломков черных дыр». По их расчетам, эти миниатюрные объекты могут рождаться в результате столкновений гигантских черных дыр и испускать сигналы, которые уже способны уловить существующие астрономические приборы.

Светлана ЛевченкоАвтор новостей

Идея опирается на предсказание Стивена Хокинга, сделанное в 1970-х годах: согласно ему черные дыры не полностью «черные». Квантовые эффекты возле горизонта событий вызывают излучение — так называемое излучение Хокинга. Для массивных черных дыр этот процесс крайне слаб и практически неуловим, но температура очень маленьких объектов оказывается значительно выше, и они испаряются гораздо быстрее, выделяя мощные потоки частиц, включая гамма-лучи и нейтрино.

«Обломки черных дыр — это гипотетические микрочерные дыры, которые могут образоваться при слиянии двух астрофизических черных дыр», — объясняет Джакомо Каччапалья из Французского национального центра научных исследований (CNRS). — «Они в миллионы раз меньше своих “родительских” объектов, но именно поэтому гораздо горячее и излучение от них гораздо сильнее».

По мнению ученых, масса таких черных дыр может быть сопоставима с массой астероида, а продолжительность существования — от миллисекунд до нескольких лет, в зависимости от размера. Излучение этих объектов должно иметь особую «подпись» — короткие, но яркие всплески гамма-лучей, распространяющихся во все стороны, что отличает их от привычных гамма-всплесков, которые обычно направлены узким пучком.

Проверить эту идею можно уже сейчас. По словам Франческо Саннино из Университета Южной Дании, современные гамма-обсерватории — от наземных комплексов HESS в Намибии и HAWC в Мексике до космического телескопа Fermi — обладают достаточной чувствительностью, чтобы уловить подобные события. Астрофизики даже проанализировали архивные данные HESS и HAWC и смогли впервые установить верхние пределы возможной массы «облрмков», образующихся в реальных слияниях черных дыр.

Если существование таких объектов подтвердится, это откроет путь к изучению квантовой природы гравитации и самой структуры пространства-времени. «Анализ излучения Хокинга может выявить отклонения от Стандартной модели и указать на существование новых частиц или дополнительных измерений», — подчеркивает Саннино.

Достичь таких энергий в лабораторных условиях невозможно, не помогут даже крупнейшие ускорители частиц вроде Большого адронного коллайдера. Но природа, возможно, уже проводит эти «эксперименты» за нас, а задача ученых — лишь научиться их фиксировать. Как отмечает Стефан Хохенеггер из Института физики двух бесконечностей в Лионе, дальнейшие работы будут сосредоточены на уточнении моделей образования «обломков» и совместном поиске их следов в накопленных и будущих наблюдениях.

Ранее ученые предположили, что источником темной материи может быть зеркальная Вселенная.

• космос

Поделиться