|
Первичные черные дыры, проносящиеся по Солнечной системе
|
|
|
|
Космологи давно выдвинули гипотезу о том, что условия ранней Вселенной могли привести к образованию черных дыр вскоре после Большого взрыва. Эти "первичные черные дыры" имеют гораздо более широкий диапазон масс, чем те, которые образовались в более поздней Вселенной в результате гибели звезд, а некоторые даже сконденсировались до размеров одного атома.
|
|
|
|
До сих пор не было обнаружено ни одной первозданной черной дыры. Если они существуют, то могут быть объяснением, по крайней мере, некоторой части "темной материи" во Вселенной: материи, которая, по-видимому, не взаимодействует с обычной материей посредством электромагнетизма, но действительно влияет на гравитационную динамику галактик и других объектов во Вселенной.
|
|
|
|
Теперь у нас, возможно, есть новый способ обнаружения первичных черных дыр, хотя и в сильно ограниченной форме.
|
|
|
|
Этот метод основан на гравитационных волнах.
|
|
|
|
Впервые обнаруженные в 2015 году гравитационно—волновой обсерваторией LIGO, гравитационные волны представляют собой "рябь" в пространстве-времени, вызванную драматическими событиями во Вселенной - чаще всего столкновениями гигантских объектов, таких как черные дыры звездной массы и нейтронные звезды. С 2015 года программа LIGO-Virgo-KAGRA (LKV) обнаружила около 90 подтвержденных источников гравитационных волн.
|
|
|
В статье, опубликованной в этом месяце в журнале Research Notes of the AAS, астрофизик из Гарварда Ави Леб исследовал, могут ли детекторы LKV улавливать признаки первичных черных дыр — в частности, тех, которые движутся со скоростью, близкой к скорости света, — или других подобных объектов, движущихся с высокой скоростью.
|
|
|
|
"Все источники гравитационных волн, обнаруженные sofar, связаны со слияниями астрофизических объектов звездной массы, таких как черные дыры или нейтронные звезды, на космологических расстояниях", - писал Леб в августе в Medium. Но это не единственные возможные источники.
|
|
|
|
"Представьте себе релятивистский объект, движущийся со скоростью, близкой к скорости света, на расстоянии от LIGO, сравнимом с радиусом Земли. При самом близком приближении такой объект будет генерировать гравитационный сигнал", который сильно зависит от его массы и скорости, с которой он движется, - говорит Леб.
|
|
|
|
С нынешними возможностями LKV детекторы смогли бы увидеть любые объекты, движущиеся со скоростью, близкой к скорости света, и массой в 100 мегатонн (масса небольшого астероида диаметром в несколько сотен метров), но только в том случае, если бы они находились в пределах половины диаметра Земли.
|
|
|
|
Другими словами, детекторы LKV заметили бы, если бы объект такой массы проходил через Землю или очень близко к ее поверхности в течение десятилетия, прошедшего с 2015 года, если бы он двигался с очень высокой скоростью.
|
|
|
|
Конечно, если бы астероид такой массы врезался в Землю с такой скоростью, мы бы хорошо знали об этом по разрушительному удару. Как таковая, эта возможность действительно представляет интерес, особенно для компактных объектов, таких как первичные черные дыры, диаметром с атом или меньше, которые могут проходить рядом с Землей или даже проходить сквозь нее незамеченными.
|
|
|
|
Детекторы LKV не зафиксировали ни одного такого объекта.
|
|
|
|
Это неудивительно, учитывая, что возможности обнаружения очень ограничены. Он не сообщает нам об объектах, находящихся на расстоянии более ~ 6000 километров от поверхности Земли, а также не позволяет обнаружить медленно движущиеся объекты.
|
|
|
|
Будущие детекторы гравитационных волн, такие как LISA, запуск которых ожидается в следующем десятилетии, расширят этот диапазон, хотя и ненамного.
|
|
|
|
Тем не менее, когда вы ищете ответы на некоторые из самых сложных вопросов во Вселенной, стоит проверить, где только можно. Этот конкретный вопрос не остался без внимания.
|
|
|
|
Источник
|
