Гравитационные волны резко ограничили число первичных черных дыр
Крупнейший анализ данных гравитационных волн помог поставить под сомнение одну из самых необычных гипотез космологии. Выяснилось, что первичные черные дыры почти наверняка не могут составлять значительную часть темной материи. Это важно, поскольку они десятилетиями считались одними из наиболее необычных и при этом проверяемых кандидатов на роль невидимой массы Вселенной.
Гравитационные волны (гравиволны) позволяют наблюдать столкновения черных дыр (ЧД) по всему космосу. Правда, некоторые из этих объектов оказались необычными: слишком массивными или, наоборот, легкими для привычных сценариев звездной эволюции. Отсюда родилась идея о том, что часть обнаруженных ЧД могла появиться не после гибели звезд, а еще в первые мгновения после Большого взрыва. Такие гипотетические объекты называют первичными черными дырами.
Суть в том, что если они действительно существуют в больших количествах, то могли бы объяснить хотя бы часть темной материи — таинственной субстанции, составляющей примерно 85 процентов всей материи во Вселенной.
Теперь, проанализировав данные первой части четвертого сеанса наблюдений детекторов LIGO, VIRGO и KAGRA (O4a), во время которого зарегистрировали 85 сигналов слияний компактных объектов, астрономы попытались выяснить, можно ли объяснить часть столкновений существованием первичных черных дыр.
Для этого исследователи построили несколько моделей. В одной из них предполагалось, что все обнаруженные события имеют обычное происхождение и возникают при слиянии черных дыр, сформировавшихся после взрывов массивных звезд. В другой модели допускалось, что некоторые события связаны с первичными черными дырами. Наконец, был смешанный сценарий, где обе популяции существуют одновременно.
Главным инструментом научной работы стали сами гравитационные волны: если первичные ЧД распространены во Вселенной, то должны регулярно сталкиваться друг с другом, порождая сигналы гравиволн. Более того, множество далеких и слабых слияний должно формировать своеобразный гравитационно-волновой фон — аналог космического гула, заполняющего пространство.
Отсутствие такого избытка сигналов стало главным результатом исследования. Расчеты показали, что первичные черные дыры массой примерно от 0,6 до 100 масс Солнца могут составлять лишь очень малую долю темной материи. На сегодня это самые жесткие ограничения для подобных объектов.
Авторы научной работы, опубликованной на сервере препринтов Корнеллского университета, изучили также возможность существования сверхлегких первичных черных дыр — объектов в тысячи раз легче Солнца. Заметить их напрямую практически невозможно, но они могли бы образовывать двойные системы внутри Млечного Пути. Хотя современные детекторы пока недостаточно чувствительны, чтобы уверенно находить такие сигналы, будущие наблюдения, по мнению ученых, смогут проверить и этот сценарий.
Таким образом, результаты нового исследования накладывают существенные ограничения на количество первичных черных дыр. Если они и существуют, то их либо очень мало, либо они находятся в диапазонах масс, которые детекторы пока почти не фиксируют.
Для космологии это важно: каждая подобная работа помогает ученым постепенно исключать возможные варианты природы темной материи. Правда, ни одна из множества современных гипотез так и не дала убедительных подтверждений. Подробнее о проблеме Naked Science рассказывал здесь.
Telegram 
Дзен 
VK Генетики доказали, что неолитические общины Европы, строившие гигантские каменные сооружения, не были изолированными племенами. Масштабный анализ древних геномов показал, что носители разных археологических культур активно взаимодействовали, заключали браки и переезжали на сотни километров от дома. Исследование также подтвердило, что традиция возводить мегалиты передавалась от народа к народу как культурная идея, а не в результате массовой миграции.
Астрофизики Южного федерального университета предложили объяснение одной из самых интригующих загадок современной физики — годичных колебаний сигнала в детекторе DAMA/LIBRA, который вот уже почти тридцать лет регистрирует странные сигналы в подземной лаборатории Гран-Сассо в Италии, интерпретируемые как взаимодействие частиц темной материи с обычным веществом.
Больше половины студентов регулярно читают учебные тексты под музыку, хотя многие научные работы утверждают, что это вредит пониманию текста. Исследователи из Университета Эдит Коуэн выяснили, что эта привычка определяется не когнитивными способностями вроде силы внимания, а тем, насколько важную роль музыка играет в жизни конкретного человека.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
При совпадении нескольких условий наши глаза способны улавливать излучение в ближнем инфракрасном спектре. Тогда сетчатка начинает работать как нелинейный фотодетектор.
Китайский аппарат Tianwen-1, находясь на орбите Марса, снял 3I/ATLAS с редкого ракурса вне плоскости орбиты межзвездной кометы. Наблюдение и моделирование показали, что кому кометы заполняют крупные частицы размером в сотни микрометров, выбрасываемые с массовым расходом примерно тонна в секунду.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
Спустя два с половиной года после того, как подводный аппарат обнаружил на дне залива Аляска загадочный «золотой шар», ученым, наконец, удалось разобраться в природе этого объекта. Они пришли к выводу, что это отброшенная часть оболочки или основания гигантской глубоководной актинии.
Палеонтологи описали новый вид хищного клопа из мелового периода, передние лапы которого эволюционировали в клешни-пинцеты. Подобная анатомическая трансформация стала лишь четвертым задокументированным случаем за всю историю насекомых. Ископаемый вид получил название в честь корейской поп-группы Stray Kids из-за характерного положения застывших в смоле конечностей.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии