• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
13 августа, 12:21
Марк Чернов
1
2,1 тыс

Некоторые черные дыры могут быть старше Большого взрыва — это объяснило бы темную материю

❋ 3.5

Согласно новой гипотезе, первичные черные дыры зародились в прошлую космическую эпоху — еще во время сжатия Вселенной. Пережив последующий Большой взрыв, гигантские реликты сохранились до наших дней и сегодня способны раскрыть природу загадочной темной материи.

Первичные черные дыры могли пережить Большой взрыв и сохраниться до наших дней
Первичные черные дыры могли пережить Большой взрыв и сохраниться до наших дней / © Кадр из фильма «Интерстеллар»

Классическая модель эволюции Вселенной предполагает, что пространство и время возникли «с нуля» во время Большого взрыва. Многие ученые считают, что процесс взрыва начался из бесконечно плотной и горячей точки — сингулярности. Однако в ней законы физики выходят из строя и не позволяют рассчитать процессы самого начала космоса: из-за математических «бесконечностей» уравнения просто ломаются и не могут объяснить, что происходило в момент расширения Вселенной. Чтобы обойти это теоретическое ограничение, физик Энрике Гастаньага из Университета Портсмута (Великобритания) и Института космических наук в Барселоне (Испания) обратился к модели «Большого отскока» (cosmic bounce).

Согласно этой теории, Вселенная не возникла из ничего, а сжималась из гигантского разреженного космического облака. Когда плотность материи достигла экстремальных значений, вступил в силу квантовый запрет на сверхсильное сжатие: он создал мощнейшее давление, которое остановило коллапс Вселенной и заставило космос сменить вектор на расширение. Результаты теоретического исследования опубликованы в научном журнале Physical Review D.

Расчеты ученого показали, что объекты размером более 90 метров вполне могли пережить этот фазовый переход и сохраниться в качестве «космических окаменелостей» прошлой эпохи космоса. Главными кандидатами на роль таких выживших реликтов оказались черные дыры.

«Если Вселенная действительно пережила „отскок“, то темные структуры, формирующие сегодня галактики, могут быть остатками космической эпохи, предшествовавшей Большому взрыву», — объяснил Гастаньага.

Автор исследования допустил, что этот сценарий может объяснять природу темной материи. По его расчетам, давние черные дыры вполне могли образоваться в таком объеме, чтобы создать невидимый каркас Вселенной, скрепляющий галактики своей гравитацией.

Это объяснение решает парадокс, озадачивший астрономов после запуска орбитального телескопа «Джеймс Уэбб». Он находит в молодой Вселенной огромные галактики, которые по классическим законам физики просто не успели бы сформироваться так быстро. Если же черные дыры существовали еще до Большого взрыва, они стали мощными гравитационными «магнитами». Галактикам не потребовалось сотни миллионов лет на медленный рост — материя быстро собралась вокруг уже готовых сверхмассивных центров.

Гипотеза Энрике Гастаньаги во многом похожа на теорию пульсирующей Вселенной Николая Горькавого, о которой Naked Science рассказывал в отдельном материале. Там Вселенная также не возникает 13,8 миллиарда лет назад, а лишь «отскакивает» после предыдущего цикла сжатия — расширения в ходе Большого взрыва.

Однако между моделями есть и существенные различия: причиной взрыва у Горькавого стала потеря Вселенной гравитирующей массы из-за слияния черных дыр (те теряют до 5% массы при каждом слиянии). Этот же процесс объясняет так называемую темную энергию. У Гастаньаги Большой взрыв обеспечивают только силы квантового отталкивания, что не позволяет объяснить темную энергию.

Идея пока остается теоретической, однако ее можно проверить. В будущем исследователь планирует находить следы эпохи до Большого взрыва с помощью реликтовых гравитационных волн, а также выискивать скрытые паттерны в реликтовом излучении.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Марк Чернов
Новостник, техноэнтузиаст и фанат космоса. На страже вашей осведомленности.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
13 августа, 15:29
Татьяна Зайцева

Молодая женщина, возвращения которой из мертвых местное общество, по-видимому, сильно опасалось, имела скандинавские корни и поэтому могла считаться чужестранкой, предположили авторы нового исследования. Ученые также смогли установить много других интересных подробностей о жизни и смерти девушки.

12 августа, 20:52
Марк Чернов

Качественное дошкольное образование закладывает прочный фундамент успехов на долгие годы вперёд — вплоть до выпускного класса. Двадцатилетнее исследование показало, что дети, которые в возрасте четырех лет перед поступлением в школу посещали бесплатные государственные подготовительные классы, учатся существенно лучше сверстников, посещавших обычные детские сады с упором на простой присмотр или оставшихся на домашнем воспитании.

12 августа, 14:39
Илья Гриднев

Эксперимент физиков из ЦЕРН позволил рассмотреть поведение глюонов внутри атомных ядер с беспрецедентной точностью. При сверхвысоких плотностях эти элементарные частицы переставали размножаться и начинали объединяться. Это помогло найти подтверждение теории «глюонного насыщения», а не принятого «ядерного затенения» для определенного диапазона сверхвысоких энергий.

9 августа, 19:34
Марк Чернов

Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.

12 августа, 14:39
Илья Гриднев

Эксперимент физиков из ЦЕРН позволил рассмотреть поведение глюонов внутри атомных ядер с беспрецедентной точностью. При сверхвысоких плотностях эти элементарные частицы переставали размножаться и начинали объединяться. Это помогло найти подтверждение теории «глюонного насыщения», а не принятого «ядерного затенения» для определенного диапазона сверхвысоких энергий.

11 августа, 12:44
МАИ

Со стороны профессия летчика-испытателя часто выглядит как череда опасных полетов, требующих бесстрашия и способности мгновенно импровизировать. В действительности ее основу составляют методика, дисциплина, технические знания и умение честно рассказать о каждой особенности машины. Его задача — не просто поднять самолет в воздух, но и понять, насколько точно он выполняет команды, предсказуемо ли ведет себя на сложных режимах и какие изменения необходимо внести в конструкцию или систему управления.

31 июля, 14:12
Андрей Серегин

Долгое время считалось, что до прихода европейцев тропические леса Амазонии были заселены сравнительно плохо. Однако выяснилось, что плотная растительность скрывает большинство следов древних обществ. С помощью воздушного лазерного сканирования ученые обнаружили сотни неизвестных земляных сооружений и предположили, что около двух тысяч лет назад население юго-западной части Амазонии могло достигать трех миллионов человек.

9 августа, 19:34
Марк Чернов

Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.

19 июля, 20:09
Александр Березин

Очереди на заправках стали привычным явлением в России, а на фоне информационного вакуума от властей о конкретных показателях производства бензина в июне население вынуждено ориентироваться на слухи. Все это выглядит довольно странно, но есть нюанс: скорее всего, кризис уже начинает выдыхаться. Как именно мы это выяснили?

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий
Vladimir Lukianov
1 час назад
Теория пульсирующей Вселенной никак не решает вопрос о НАЧАЛЕ. Как известно вечного ничего нет или может быть это не так? Никакие эксперименты не открывают и не откроют сущность самой загадочной структуры в космосе (тёмная материя и энергия), если учёный мир не будет брать во внимание этот основополагающий фактор. «В НАЧАЛЕ Бог сотворил небеса и землю» (Бытие 1:1). Первые слова Библии открывают нам две важные истины: 1) «небеса и земля», или материальная Вселенная, имели начало; 2) они были сотворены Богом (Откровение 4:11). В Библии не говорится, как давно Бог сотворил Вселенную. Не говорится в ней и о том, как он это сделал. Однако в ней сказано, что Вселенная была создана «благодаря изобилию его мощи и огромной силе» (Прочитайте Исаия 40:26). Слова из Бытия 1:1 не противоречат утверждениям ученых о том, что Вселенная существует уже миллиарды лет, но конкретно указывает на источник неимоверной энергии. Это совершенно не значит, что не нужно исследовать окружающий мир, наоборот, мы наделены самым сложным объектом во Вселенной (мозгом), чтобы делать эти удивительные открытия.