Невловимі об'єкти з початку Всесвіту допоможуть виявити невидиму матерію: що кажуть фізики

Фізики вважають, що під час взаємодії крихітних первинних чорних дір з темною матерією, остання може створювати спалахи світла у вигляді гамма-випромінювання. Завдяки цим спалахам світла можна безпосередньо побачити загадкову темну матерію і вивчити її природу. Дослідження представлено на сервері препринтів arXiv, пише Live Science.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Більша частина маси майже всіх галактик у Всесвіті складається з темної матерії, але що вона з себе представляє, поки що фізики точно не знають. Відомо, що темна матерія має гравітацію, але не вступає у взаємодію зі світлом і не створює власне світло. Тільки завдяки гравітаційній взаємодії темної матерії на звичайну матерію, з якої складаються всі видимі об'єкти в космосі, вчені знають про існування невидимої форми матерії.

Тому вчені шукають різні способи виявити безпосередньо темну матерію, яку поки що побачити не вдалося. Автори нового дослідження висунули теорію, згідно з якою виявити невидиму матерію можна за допомогою чорних дір. Це може звучати нелогічно, адже як можна для цього використовувати об'єкти, які поглинають будь-яке світло? Як чорні діри можуть змусити світитися темну матерію?

Фізики вважають, що насправді темна матерія може вступати у взаємодію зі звичайною матерією і при цьому створювати світло, але з якоїсь причини цього не відбувається. Можливо, для цього потрібна певна кількість енергії, яка недоступна в цьому випадку, або ж ця енергія не може існувати без посередника такої взаємодії. Вчені вважають, що таким посередником можуть виступати не зовсім звичайні чорні діри, які могли б змусити темну матерію випускати світло.

Такими об'єктами, як вважають автори дослідження, можуть бути крихітні первинні чорні діри. Їхній розмір може бути не більшим за розмір атома, але при цьому вони мають масу астероїда. Первинні чорні діри не виникли внаслідок колапсу ядра масивних зірок, а є продуктом хаотичних умов самого раннього періоду історії Всесвіту. Вважається, що спонтанне стиснення згустків звичайної матерії могло створити такі чорні діри.

Досі вчені не виявили первинні чорні діри і вважається, що, якщо вони все ще існують, то зустрічаються дуже рідко. Як і всі чорні діри, первинні чорні діри з часом зникають за допомогою випромінювання Гокінга. Що менший розмір чорної діри, то більше випромінювання вона випускає і то швидше зникає. Передбачається, що рідкісні первинні чорні діри випускають дуже багато випромінювання в сучасному Всесвіті.

Але це випромінювання являє собою не просто набір частинок світла або фотонів. Фізики вважають, що первинні чорні діри випускають у вигляді випромінювання майже всі відомі види частинок, зокрема й частинки темної матерії. Ці частинки потім заряджають енергією будь-які частинки темної матерії, що оточують первинні чорні діри, викликаючи каскад, що призводить до появи на короткий час світла, яке можна побачити.

Згідно з дослідженням, ці короткочасні спалахи світла будуть являти собою гамма-випромінювання. Але це випромінювання занадто тьмяне, щоб його могли побачити сучасні гамма-обсерваторії. Але майбутні обсерваторії можуть мати необхідну чутливість для виявлення цього випромінювання, вважають фізики.

Як уже писав Фокус, створено найсильніше магнітне поле у світі, яке у 800 000 разів сильніше, ніж у Землі. Рекордний магніт закладає основу для розробки магнітів, здатних підтримувати ще сильніші магнітні поля. Подібні пристрої можуть допомогти виявити нову фізику.

Також Фокус писав про те, що ще одна теорія припускає, що чорні діри насправді є проходами в інший Всесвіт. При цьому чорні діри насправді випускають матерію, але з іншого боку. Теорія припускає, що саме так стався Великий вибух і народився наш Всесвіт.