Российские ученые связали рост массы черных дыр со временем расширения Вселенной

Черные дыры — объекты, чья гравитация настолько велика, что покинуть их не могут даже фотоны. Они образуются разными путями: в центрах галактик, при коллапсе массивных звезд или протогалактических газовых облаков. Существуют также гипотезы о первичных черных дырах, возникших сразу после Большого взрыва из-за экстремальных давлений и температур. Современные наблюдения показывают, что в центре каждой спиральной галактики находится сверхмассивная черная дыра. 

Ведущий научный сотрудник Института ядерных исследований РАН, доктор физико-математических наук Вячеслав Докучаев на конференции «Физика фундаментальных взаимодействий» в Новосибирске исследование, которое объясняет, почему черные дыры остаются многочисленными в окрестностях Млечного Пути и не исчезают.

Выводы исследователей опираются на модель рождения Вселенной из «ничего», основанную на идее индуцированной гравитации Андрея Сахарова. Согласно этой гипотезе, гравитация может быть не фундаментальным взаимодействием, а побочным эффектом квантовых процессов в вакууме, где искривление пространства-времени вызывается рождением и исчезновением частиц. Ключевую роль в теории играет скалярное поле, которое «переводит» микроскопические квантовые эффекты в макроскопическое искривление гравитации.

«Если при рождении Вселенной рождаются частицы пыли, то рост поля должен привести к появлению черных дыр. Эти дыры должны описываться гидродинамически как частицы пыли. Следовательно, их массы будут увеличиваться с ростом скалярного поля», — пояснил Докучаев. Однако этот рост не бесконечен: он ограничен временем современного экспоненциально быстрого расширения Вселенной, что и позволяет черным дырам сохраняться в наблюдаемых количествах.

Ранее ученые выяснили, как черные дыры мешают рождению звезд. Свои выводы они сделали, впервые измерив кинетическую энергию газа вокруг сверхмассивных черных дыр.

Источник иллюстрации: Getty Images/iStockphoto