Ученые предложили искать первичные черные дыры с помощью спутников навигации
Технологии

Ученые предложили искать первичные черные дыры с помощью спутников навигации

4 января 2024 года, 13:02

Первичные черные дыры чем-то похожи на темную материю: они, по идее, существуют, но обнаружить их до сих пор не удалось. Но европейские физики разработали подход, позволяющий переломить ситуацию и «нащупать» такие космические объекты, если они есть поблизости от нас — и поможет в этом анализ колебаний орбит спутников.

«Классические» черные дыры появляются в результате коллапса звезд. Но астрофизики предполагают, что еще до появления первых светил черные дыры могли появляться в ранней Вселенной — из сверхплотных сгустков материи. При достаточном уровне стабильности некоторые из них должны были дожить до наших дней, но пока ни одна из них не открыта.

Дело в том, что такие первичные (или «примордиальные») черные дыры миниатюрны по сравнению со своими «старшими коллегами» — по массе они сопоставимы с планетами или даже с крупными астероидами. Из-за этих габаритов излучение Хокинга, исходящее из них, настолько мало, что не может быть уловлено ни одним современным телескопом.

Поэтому исследователи решили прибегнуть к нестандартным методам поиска: ведь если такая дыра проплывет мимо нашей системы, она неминуемо вызовет гравитационные возмущения. В масштабе планеты они будут не слишком заметны, но вот вращающиеся вокруг нее тысячи спутников — другое дело.

Команда во главе с профессором Брюссельского свободного университета Себастьяна Клессе не только разработала метод, позволяющий «поймать» проходящую поблизости черную дыру при помощи данных со специализированных спутников и наземных станций, изучающих гравитационное поле Земли, но и проверила его — на базе одного из спутников навигационной системы «Галилео».

«Мы впервые предложили использовать замеры гравиметрических научных приборов и параметры орбит спутников глобальных навигационных систем для поиска аномалий, порожденных скоплениями темной материи и примордиальными черными дырами, которые сближаются с Землей на достаточно близкое расстояние», — пояснили ученые.

При приближении достаточно массивного объекта ускорение спутников, стабильность и траектория их орбиты будут меняться, а если отследить характер этих изменений в масштабе всей группировки — то местоположение, размер и массу космического «пришельца» можно будет рассчитать довольно легко.

Даже один-единственный аппарат будет способен фиксировать подобные объекты на относительно небольшом расстоянии от Земли — порядка 1,5 астрономической единицы. А комбинация их данных и вовсе позволит расширить пределы поисков первичных черных дыр на большую часть Солнечной системы.

Приятным бонусом станет возможность наряду с черными дырами обнаруживать и сгустки темной материи, дрейфующие через Галактику мимо нас. Примерно так, как это еще в 2013 году предложили делать российские астрономы, используя таблицы координат Солнца, планет и других небесных тел в Солнечной системе.