Экзотические черные дыры побочный продукт темной материи
На каждый килограмм вещества, которое мы можем видеть — от компьютера на вашем столе до далеких звезд и галактик, — приходится 5 килограммов невидимой материи, которая заполняет наше окружение. Эта “темная материя” - таинственная сущность, которая ускользает от всех форм прямого наблюдения, но дает о себе знать своим невидимым воздействием на видимые объекты. Пятьдесят лет назад физик Стивен Хокинг предложил одну идею о том, чем может представлять собой темная материя: совокупность черных дыр, которые, возможно, образовались очень скоро после Большого взрыва. Такие “первичные” черные дыры были бы не голиафами, которые мы обнаруживаем сегодня, а скорее микроскопическими областями сверхплотной материи, которые образовались бы в первую квинтиллионную долю секунды после Большого взрыва, а затем сжались и рассеялись по космосу, воздействуя на окружающее пространство-время таким образом, что это могло бы объяснить возникновение сверхплотной материи. темная материя, которую мы знаем сегодня.
Теперь физики Массачусетского технологического института обнаружили, что этот изначальный процесс также мог привести к появлению неожиданных спутников: еще меньших черных дыр с беспрецедентным ядерно-физическим свойством, известным как “цветной заряд”. Эти мельчайшие, “сверхзаряженные” черные дыры представляли собой совершенно новое состояние материи, которое, вероятно, испарилось через долю секунды после их появления. Тем не менее, они все еще могли повлиять на ключевой космологический переход: время, когда были созданы первые атомные ядра. Физики предполагают, что заряженные по цвету черные дыры могли повлиять на баланс слияния ядер таким образом, который астрономы могли бы когда-нибудь обнаружить с помощью будущих измерений. Такое наблюдение убедительно показало бы, что первичные черные дыры являются источником всей современной темной материи.
“Несмотря на то, что этих короткоживущих экзотических существ сегодня нет, они могли повлиять на космическую историю таким образом, что сегодня это может проявляться в виде едва заметных сигналов”, - говорит Дэвид Кайзер, профессор истории науки и физики Массачусетского технологического института в Гермесхаузене. “В рамках идеи о том, что вся темная материя может быть образована черными дырами, это дает нам новые возможности для поиска”. Кайзер и его соавтор, аспирант Массачусетского технологического института Эльба Алонсо-Монсалве, опубликовали сегодня свое исследование в журнале Physical Review Letters.
Черные дыры, которые мы знаем и обнаруживаем сегодня, являются результатом звездного коллапса, когда центр массивной звезды прогибается внутрь себя, образуя область настолько плотную, что она может искривлять пространство-время таким образом, что все — даже свет — оказывается в ловушке внутри. Такие “астрофизические” черные дыры могут быть как в несколько раз массивнее Солнца, так и во много миллиардов раз массивнее его. “Первичные” черные дыры, напротив, могут быть намного меньше и, как полагают, образовались задолго до появления звезд. Ученые полагают, что еще до того, как Вселенная сформировала основные элементы, не говоря уже о звездах, скопления сверхплотной первичной материи могли накапливаться и коллапсировать, образуя микроскопические черные дыры, которые могли быть настолько плотными, что могли бы вместить массу астероида в область размером с один атом. Гравитационное притяжение этих крошечных невидимых объектов, разбросанных по всей Вселенной, могло бы объяснить всю темную материю, которую мы сегодня не можем увидеть.
Если бы это было так, то из чего бы образовались эти первичные черные дыры? Вот вопрос, который Кайзер и Алонсо-Монсальве задали в своем новом исследовании. “Люди изучали распределение масс черных дыр во время образования ранней Вселенной, но никогда не связывали это с тем, какие вещества попадали в эти черные дыры в то время, когда они формировались”, - объясняет Кайзер. Физики Массачусетского технологического института сначала изучили существующие теории вероятного распределения масс черных дыр в момент их образования в ранней Вселенной. “Мы пришли к выводу, что существует прямая зависимость между временем образования первичной черной дыры и ее массой”, - говорит Алонсо-Монсальве. “И этот временной промежуток является абсурдно ранним”.
Они с Кайзер подсчитали, что первичные черные дыры должны были образоваться в течение первой квинтиллионной доли секунды после Большого взрыва. За это короткое время образовались бы “типичные” микроскопические черные дыры, которые были бы массивнее астероида и размером с атом. Это также привело бы к образованию небольшой доли черных дыр экспоненциально меньшего размера, с массой носорога и размером, намного меньшим, чем один протон. Из чего могли образоваться эти первичные черные дыры? Для этого они обратились к исследованиям, изучающим состав ранней Вселенной, и, в частности, к теории квантовой хромодинамики (КХД) — изучению взаимодействия кварков и глюонов. Кварки и глюоны являются фундаментальными строительными блоками протонов и нейтронов — элементарных частиц, которые, объединившись, создали основные элементы периодической таблицы Менделеева. Сразу после Большого взрыва, по оценкам физиков, основанным на КХД, Вселенная представляла собой чрезвычайно горячую плазму из кварков и глюонов, которые затем быстро охлаждались и объединялись, образуя протоны и нейтроны.
Исследователи обнаружили, что в течение первой квинтиллионной доли секунды Вселенная все еще представляла бы собой смесь свободных кварков и глюонов, которым еще предстояло объединиться. Любые черные дыры, образовавшиеся за это время, поглотили бы непривязанные частицы вместе с экзотическим свойством, известным как “цветной заряд” — состояние заряда, которое присуще только несвязанным кваркам и глюонам.“Как только мы выяснили, что эти черные дыры образуются в кварк-глюонной плазме, самое важное, что нам нужно было выяснить, - это сколько цветового заряда содержится в сгустке материи, который в конечном итоге окажется в первичной черной дыре?” - Говорит Алонсо-Монсальве. Используя теорию КХД, они вычислили распределение цветного заряда, которое должно было существовать во всей горячей ранней плазме. Затем они сравнили это с размером области, которая сжалась бы, образовав черную дыру, за первую квинтиллионную долю секунды. Оказывается, в то время в большинстве типичных черных дыр не было бы большого цветного заряда, поскольку они образовались бы путем поглощения огромного количества областей со смесью зарядов, которые в конечном итоге образовали бы “нейтральный” заряд.
Но самые маленькие черные дыры были бы заполнены цветным зарядом. Фактически, они содержали бы максимальное количество любого типа заряда, допустимое для черной дыры в соответствии с фундаментальными законами физики. Хотя гипотезы о таких “экстремальных” черных дырах выдвигались десятилетиями, до сих пор никто не обнаружил реалистичного процесса, с помощью которого такие странности действительно могли бы образоваться в нашей Вселенной. Профессор Бернард Карр из Лондонского университета Королевы Марии, эксперт по теме первичных черных дыр, который впервые работал над этой темой со Стивеном Хокингом, описывает новую работу как “захватывающую”. Карр, который не принимал участия в исследовании, говорит, что работа “показывает, что существуют обстоятельства, при которых крошечная часть ранней Вселенной может превратиться в объекты с огромным количеством цветового заряда (по крайней мере, на некоторое время), экспоненциально превышающим то, что было выявлено в предыдущих исследованиях КХД.”
Сверхзаряженные черные дыры быстро испарились бы, но, возможно, только после того, как начали формироваться первые атомные ядра. По оценкам ученых, этот процесс начался примерно через секунду после Большого взрыва, что дало бы экстремальным черным дырам достаточно времени, чтобы нарушить условия равновесия, которые существовали, когда начали формироваться первые ядра. Такие возмущения потенциально могут повлиять на формирование этих самых ранних ядер таким образом, что когда-нибудь их можно будет наблюдать. “Эти объекты, возможно, оставили некоторые интересные следы для наблюдений”, - размышляет Алонсо-Монсальве. “Они могли изменить соотношение того и другого, и это то, о чем можно начать задумываться”. Это исследование было частично поддержано Министерством энергетики США. Алонсо-Монсалве также получил стипендию от физического факультета Массачусетского технологического института.
Источник
При использовании материалов с сайта активная ссылка на него обязательна
Последние аномальные новости

Астероид Рюгу позволяет заглянуть в наше прошлое

Безопасные марсианские пещеры для будущих колонистов

Вонючая экзопланета со смертоносным стеклянным дождем

Гипотетический сценарий столкновения с астероидом

Горячие точки, связанные с НЛО, по всему миру

Идеальное место для жизни за пределами Солнечной системы

ИК-свечение на Юпитере вызвано темной материей

Как растут и эволюционируют черные дыры

Лунные вихри могут быть намагничены невидимой магмой

НАСА публикует два документа по архитектуре Луна-Марс

Небесный фейерверк вокруг формирующейся звезды

Неуловимые космические плазмоиды

Неуместные Артефакты продолжают появляться

Обнаружили необычную радиогалактику

Правительство США скрывает важную информацию о НЛО

Пустынный мох может вырасти на Марсе

Ровер-адьютант для прогулок по Луне

Тайна удивительно слабых радиационных поясов Урана

Успешно завершено имитационное путешествие на Марс

Форма гало из темной материи Млечного Пути

Астероидные породы раскрывают тайны Солнечной системы

Биоразлагаемая электроника развивается

Выращивания гороха в искусственной марсианской почве

Гигантский НЛО с зелеными огнями, пролетел над Ираном

Животные из Царства Теней

Земля окружена барьером от вторжения инопланетянам

ИИ поможет определить предел текучести металлов

Картографирование Марса с использованием открытой науки

Китаец попытался повторить подвиг Железного человека

На Марс ежедневно падают метеориты

Новые результаты добавляют загадочности нейтрино

Обнаружено дело Паскагулы в архиве APRO

Потрясающая инфографика об экзопланетах

Причина появления НЛО рядом с ядерными объектами

Происхождение лунного металлического железа

Самая посещаемая привидениями школа Британии

Сигарообразный НЛО замечен в приморском городке

Состоялась беседа ученых об уфологических технологиях

Тест парашютных сенсоров для посадки на Марс

Что знают президенты о НЛО, но не говорят о них вслух

Польза масла амаранта холодного отжима

Взять кредит под залог доли в квартире. Надежное и доступное решение

Срочный выкуп недвижимости. Решение финансовых проблем за несколько дней

Нержавеющая надежность. Фитинги WERK для вашего бизнеса

Джейрахско-Ассинский заповедник. Великолепие природы и истории Ингушетии

Самые популярные промокоды Магнит Маркет от сайта Garpo.ru

Бигфута со светящимися глазами заметили в лесу Луизианы

Выращивание местообитаний в космосе из грибов

Женщина рассказала о внетелесном опыте

Крошечные яркие объекты на заре Вселенной ставят в тупик

Метеороиды падают на Марс чаще, чем считалось

Мы ближе, чем когда-либо, к ответу

НЛО в форме пивной банки пролетел мимо корабля НАСА

НЛО изучают самолеты, боеголовки и ядерные реакторы

НЛО с красными огнями преследовали копы

Обнаружили два новых спутника нашей галактики

Один инопланетянин выжил при крушении в Розуэлле

Первое сообщение о наблюдении летающей тарелки

Подростки заметили бигфута на юге Луизианы

Расшифрована разница в плотности субнептуновых объектов

Создали улыбающегося робота с живой кожей

Существуют ли инопланетяне на самом деле

Тайна происхождения протозвездной системы

Точная дата конца человечества, предсказанная Бабой Вангой

Черный инопланетянин, увлекающийся модификацией тела

Что вы можете увидеть во время наблюдения за небом

Возрождение маленького городка с помощью инопланетян

Загадка камня с человеческим лицом

Из музея в Розуэлле украли артефакт

Известные сыктывкарцы рассказали о НЛО

Как выглядят ангелы согласно Библии

Как карма наказывает людей

Кировчане рассказали о встречах с необъяснимым

Китай испытает систему планетарной обороны

Маленький домовой за диваном

Насколько быстрее на Луне идет время

Необходимо провести дополнительные исследования в Розуэлле

НЛО в небе над Нижневартовском

Новый инструмент для моделирования материалов

Почему НЛО преследуют самолеты и боеголовки

Пролили свет на тайну антикитерского механизма

Страшные предсказания экстрасенса Саломе

Тайна временных провалов

Умершие близкие могут навещать нас

Человечество находится на пороге третьей мировой

Что погубило древние цивилизации

В Розуэлле еще многое предстоит сделать науке

Впечатляющие 'Столпы творения'

Загадочное происхождение сердцебиений мертвых звезд

Загадочные сумки Богов

Крупнейший фестиваль НЛО прошел в Розуэлле

Метеоритный дождь стал причиной коллапса Бронзового века

Мох может сделать Марс пригодным для жизни

Новые загадки пояса Койпера

Новые теплые субнептуновые экзопланеты

Опасения по поводу пузыря ИИ усиливаются

Оптические иллюзии определяют нашу суть

Поиск гравитационных аномалий, вызванных темной энергией

Реликвия с изображением Моисея, получающего 10 заповедей

Свидетельства существования исчезнувшей цивилизации

Секретные правительственные программы по НЛО

Строительство базы из лунных материалов

Таинственный НЛО замечен на фоне Луны

Три странных НЛО замечены над Канзас-Сити

Удивительное поведение черных дыр

Улицы Розуэлла запружены пришельцами

В водах Ладожского озера обитает чудовище

Ватикан назвал истекающую кровью Мадонну подделкой

Верхние слои атмосферы Юпитера удивляют астрономов

Впечатления уфологов о феномене НЛО

Древный город на Марсе, разрушенный термоядерной атакой

Изменения в организме во время космических полетов

Изучение атмосфер экзопланет в поисках внеземной жизни

Инопланетяне и Апокалипсис. Значение посланий инопланетян

Неожиданная находка фосфата в образце астероида

Новое ПО позволит изучить лунную поверхность

Озера лавы крупным планом на спутнике Юпитера Ио

Парниковые газы - признак деятельности инопланетян

Раскрыта правда мохнатого НЛО

Свидетель крушения НЛО из Розуэлла нарушает молчание

Скрытые явления в сверхчистых квантовых материалах

Стоунхендж внесут в список объектов культурного наследия

Таинственные огни и странные шары в Гластонбери

Таинственный сигнал из космоса, который ставит в тупик

Три потенциальные суперземли вокруг ближайшей звезды

Хакер украл секреты OpenAI

Выращивание крупнозубковых сортов чеснока

Актер Курт Рассел видел НЛО

Бионический протез ноги с нейроинтерфейсом

В Массачусетсе больше наблюдений НЛО, чем в большинстве штатов

В этом году в Пенсильвании видели около 30 НЛО

Знакомство с наблюдениями НЛО на фестивале в Гластонбери

Искусственный интеллект ускоряет разработку новых материалов

Квантовые эффекты препятствуют образованию черных дыр

Лучшие в истории кадры с НЛО, снятые на камеру

Маленькие зеленые человечки или большие государственные секреты

НАСА раскрыло происхождение странного мохнатого НЛО

НЛО - вопросительный знак в истории человечества

НЛО замечен в волгоградском небе

Пилот пропал без вести после встречи с НЛО

По мере роста числа наблюдений НЛО растет и число опровержений

Разбившийся НЛО прославил Форт-Уорт

Разгадка тайны зеленых металлов

Раскрываем тайны непознанного

Таинственный мир британских НЛО

Тайна исчезновения легендарного французского меча

Уфологический фестиваль в Розуэлле

Что такое адресная справка и когда требуется ее перевод на иностранный язык

Аборигены Австралии практиковали симпатическую магию

Бигфут напугал группу туристов в лесу Луизианы

Бигфут съел оленью ногу, которую оставили для него

Венера - идеальное место для подсчета метеоритов

Гуманоидного робота научили водить автомобиль

Круги на полях, как появилась эта мистификация

Многие россияне верят, что инопланетяне посещали Землю

Можем ли мы разместить центры обработки данных в космосе

Над курганским округом заметили НЛО

Пришельцы могут выглядеть совершенно не так

Пять объектов, построенных пришельцами

Распадаются ли протоны

Скрывается ли что-то между звезд

Создано устройство для управления жидким светом

Стоит ли ждать встречи с НЛО

Страшные встречи с австралийским бигфутом

Тайна мощного полярного сияния в небе Арктики

Что знают вологжане об НЛО и Дне уфолога

Шифры вокруг наc

Ярославцев привлекает непонятное и необъяснимое

Активисты начали акцию протеста у Стоунхенджа

В Розуэлле отмечают Всемирный день НЛО

Всемирный день НЛО. История и значение

Долгожданные образцы лунной поверхности

Инопланетяне или просто воздушные шары

Как НЛО стали популярным явлением в США

Майкрософт считает, что воровать контент нормально

Наблюдения НЛО в Мэриленде, что видели очевидцы

Наблюдения НЛО во Флориде, что видели очевидцы

Находка гробницы в Египте проливает свет на древние болезни

Недавние наблюдения пришельцев в США

НЛО, от информаторов до секретных программ

Отмечается рост числа наблюдений НЛО

Пять сообщений о странных объектах во Флориде

Самые пугающие и нераскрытые наблюдения инопланетян

Самые яркие и странные наблюдения в Мичигане

Скалы на Рапа-Нуи рассказывают историю населения

Снежный человек и таинственные исчезновения

Подписка на новости
Наверх