Излучение черных дыр, предложенное Хокингом, могло влиять на Вселенную - гипотеза
Новое исследование предполагает, что теоретическое явление, предложенное знаменитым физиком Стивеном Хокингом, могло изменить форму Вселенной (если оно существует), пишет Live science. Обнаружить это излучение сегодня невозможно из-за невероятной слабости, но ничто не мешает физикам-теоретикам использовать его в своих расчетах в попытках решить загадки Вселенной. Работа вышла в Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.
Авторы считают, что первичные черные дыры, которые, как предполагается, существовали уже вскоре после Большого взрыва, могли интенсивно испускать излучение Хокинга, оставляя следы, которые можно наблюдать в современной космологии. "Интригующая возможность заключается в том, что ранняя Вселенная пережила фазу, когда ее плотность энергии доминировало первичными черными дырами, которые затем испарялись через излучение Хокинга," - пишут ученые. "Это общий следствие сверхлегких первичных черных дыр [...], так как даже небольшое начальное количество таких объектов быстро бы доминировало во Вселенной по мере ее расширения." Работа Хокинга частично свела математику Общей теории относительности и квантовой механики — двух основополагающих теорий физики, которые до сих пор не объединены в одну теорию мироздания. Она касается физических процессов в черных дырах. В 1970-х годах Хокинг выдвинул революционную концепцию о том, что черные дыры, традиционно рассматривавшиеся как космические объекты, лишь поглощающие все вокруг, тоже могут излучать частицы, включая фотоны (свет). Важно отметить, что скорость излучения уменьшается по мере увеличения массы черной дыры, что означает, что черные дыры, образованные из коллапсирующих звезд, а также сверхмассивные черные дыры, удерживающие галактики, будут излучать слишком слабо, чтобы их радиацию Хокинга можно было обнаружить с помощью современных приборов. Однако считается, что в ранней Вселенной могли сформироваться гораздо меньшие черные дыры — каждая массой менее 100 тонн. Например, первичные черные дыры могли формироваться в результате гравитационного коллапса сверхплотных областей вещества. Эти первичные черные дыры могли излучать частицы с такой скоростью, которая значительно влияла на космос.
Авторы приняли, что черные дыры могли излучать различные виды частиц с разными свойствами. Используя уравнения Общей теории относительности Эйнштейна, они рассчитали, как разные варианты излучения могли влиять на распределение материи во Вселенной. Например, если бы присутствовало большое количество легких, быстро движущихся частиц, они могли бы препятствовать формированию малых галактик, поскольку такие частицы не могли бы собираться в достаточном количестве для образования плотных структур. Если какие-либо из древних частиц стабильны, они могут существовать до сих пор. Их назвали "реликтами Хокинга". Авторы тщательно исследовали, как реликты Хокинга могут влиять на текущую космическую структуру. Хотя они не нашли прямых доказательств существования этих реликтов, их анализ позволил ограничить характеристики как частиц, так и первичных черных дыр, которые могли бы их излучать.
Хотя текущие наблюдения не подтвердили существование реликтов Хокинга, исследователи оптимистичны. Они полагают, что будущие приборы смогут обнаружить эти реликты, что подтвердит существование излучения Хокинга и первичных черных дыр.
Прическа для черных дыр: физики разгадали знаменитый парадокс черных дыр Стивена Хокинга
Российский ученый математически доказывает правоту Стивена Хокинга в отношении черных дыр
Физики создали в лаборатории имитацию черной дыры, и она начала излучать
