В последние годы астрономы, используя телескопы, обнаружили множество черных дыр, которые, вероятно, не могли возникнуть в результате коллапса звезд за время существования Вселенной. На этом фоне появилась гипотеза, что темная материя может состоять из подобных первичных черных дыр. Чтобы проверить эту теорию, группа астрономов провела исследование, которое, однако, породило еще больше вопросов и проблем, чем те, которые они пытались решить.
Недавно журнал Naked Science сообщил о черной дыре с массой, равной 50 миллионам солнечных масс, которая предположительно сформировалась в первый миллиард лет после Большого взрыва. Возникает вопрос: как эта черная дыра смогла набрать такую массу за столь короткий промежуток времени, особенно учитывая, что масса ее галактики значительно меньше самой черной дыры.
Читайте также
Ранее подобные открытия уже фиксировались. Эти черные дыры были названы "первичными", что указывает на их возможное происхождение в первые мгновения существования Вселенной. Учитывая предполагаемое обилие таких объектов, многие ученые связали их с темной материей — загадочным веществом, которое не наблюдается в дисках галактик, но окружает их в виде темных галактических гало.
Астрономы снова исследовали одну из "маленьких красных точек", обнаруженную телескопом "Джеймс Уэбб". Выяснилось, что в центре этой небольшой и древней галактики находится черная дыра с массой около 50 миллионов солнечных масс.
Эта гипотеза вызвала резкую критику со стороны научного сообщества, которое считает, что темная материя состоит из элементарных частиц. Одна из групп исследователей опубликовала статью на сервере препринтов Корнеллского университета под названием "Гвоздь в гроб темной материи из первичных черных дыр". Статья готовится к публикации в журнале Publications of the Astronomical Society of the Pacific.
Ученые проанализировали широкие двойные системы в карликовой галактике Волопас I, расположенной на расстоянии около 200 тысяч световых лет от Земли. В этой галактике было обнаружено 52 кандидата в широкие двойные системы с расстоянием между компонентами от 7 до 16 тысяч астрономических единиц, что в 7-16 тысяч раз превышает расстояние между Землей и Солнцем.
Проведенные расчеты показали, что такое количество широких двойных систем в данной области не согласуется с гипотезой о большом числе первичных черных дыр массой менее пяти солнечных в галактике Волопас I. Аналогичная частота широких двойных систем наблюдается и в нашей Галактике. Исследователи пришли к выводу, что черные дыры с массой менее пяти солнечных являются редким явлением и не могут составлять более одного процента от общей массы темной материи. Таким образом, темная материя должна иметь другую природу.
Однако, как отмечалось ранее в публикациях Naked Science, подобные расчеты основаны на предположении о равномерном распределении первичных черных дыр во Вселенной. Примерно десять лет назад сторонники теории темной материи, состоящей из первичных черных дыр, пришли к выводу, что такие объекты должны образовывать компактные шаровые скопления с массой до сотни тысяч солнечных. Эти скопления находятся в темных галактических гало, практически не содержат звезд и газа, и их взаимодействие с широкими двойными системами в обычных галактиках не может быть непосредственно обнаружено.