Впервые обнаружена черная дыра, появившаяся 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 Большого взрыва. Исследование провели учёные из Университета Майами Альберто Магараджиа и Нико Каппеллути. Работа была опубликована в Астрофизическом журнале (AJL).

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

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

«Обычные черные дыры образуются, когда умирают массивные звезды и имеют массы от нескольких солнечных масс до миллиардов солнечных масс», — объяснил астрофизик Нико Каппеллути.

По его мнению, объекты с массой меньше Солнца могут быть первичными черными дырами.

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

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

Первичные черные дыры представляют особый интерес, поскольку могут быть связаны с еще одной загадкой космологии — темной материей. По оценкам, он составляет около 85% от общей массы Вселенной, но не излучает свет и непосредственно не наблюдается.

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

Поиск таких объектов осложняется тем, что черные дыры не излучают свет, а сами первичные варианты могут быть очень маленькими — вплоть до размеров астероида. Однако по мере развития технологий вероятность их обнаружения возрастает.

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

«LIGO уже предоставила убедительные доказательства, но для окончательного подтверждения необходимо больше сигналов», — сказал Каппеллути.

Если гипотеза подтвердится, это будет одно из самых значительных открытий в современной космологии.