Вояджер-1 не зміг знайти випромінювання Хокінга

Опубликованно 27.02.2019 03:22

Утворилися під час Великого вибуху дуже маленькі чорні діри довгий час вважалися можливими кандидатами на роль основних джерел темної матерії. Але отримані в результаті нового дослідження дані таке припущення спростовують. Як з'ясувалося, від них могло статися, ймовірно, не більше однієї десятої відсотка цього невидимого компонента маси всесвіту. Як написали Матьє Будо і Марко Сіреллі з Сорбонни в науковому журналі Physical Review Letters, на це вказують дані, отримані з космічного зонда Voyager 1. Зонд за допомогою своєї апаратури шукав у всесвіті електрони певної енергії, яка віддається в простір у відповідності з популярною теорією чорних дір. Ця енергія, яка отримала назву випромінювання Хокінга, повинно було б створюватися квантово-механічними ефектами на горизонті темних гігантів.

Будо і Сіреллі в рамках своєї роботи займалися пошуком абсолютно іншого класу чорних дір: особливо малі чорні діри масою, що не перевищує масу комет і астероїдів. Щоправда, досі ніхто не може ні підтвердити, ні спростувати, чи існують чорні діри такої маси взагалі. Якщо б вони дійсно існували і насправді створювали випромінювання Хокінга, то відповідні електрони і позитрони з енергетичною потужністю в кілька мільйонів електрон-вольт повинні були б дрейфувати в космічному просторі.

Таке випромінювання відхилялася б магнітним полем Сонця, тому поблизу Землі його виміряти було б практично неможливо. Для отримання відповіді на питання дослідники звернулися до апаратури космічного зонда-далекобійника Voyager 1, який вже знаходиться по ту сторону геліопаузи в міжзоряному середовищі, і міг би, в принципі, виявляти потрібні частинки.

Позитрони і електрони на своєму шляху крізь міжзоряну середовище досить швидко втрачають свою енергію. З цієї причини Voyager здатний відстежувати частинки лише із джерел в радіусі декількох тисяч світлових років - але цього було б цілком достатньо, щоб визначити середню щільність цих об'єктів, вважають Будо і Сіреллі.

Їх дослідження спрямоване на самий нижній діапазон мас, який сьогодні теоретично можуть займати чорні діри - об'єкти були б саме таких розмірів, при яких вони не зникли б з часів початку всесвіту, але при цьому досить маленькими, щоб не видавати себе гравітаційними взаємодіями.

Знову і знову астрофізики прочісують всесвіт у пошуках великих чорних дірок. І відомо їх уже чимало. Але при цьому вони не можуть пояснити існування темної матерії в тій кількості, в якому вона присутня у всесвіті. Наприклад, дослідження, опубліковане в 2018 році, показало, що їх занадто мало, щоб пояснити всю цю темну матерію.

І ось тепер досить примарною стає надія і на маленькі, чисто гіпотетичні об'єкти, які вчені називають чорними міні-дірками. Як випливає з результатів аналізу, проведеного обома вченими, потік частинок, виміряний Voyager 1, опинився в 1000-1000000 разів менше того, що повинні були б робити чорні діри такого розміру для того, щоб пояснити їх внесок в утворення та існування темної матерії. Отримані результати добре узгоджуються і з вимірами фону космічного гамма-випромінювання, які теж серйозно обмежують можливість потенційного внеску таких первинних чорних дірок в темну матерію.

Нагадаємо, раніше фізики довели існування випромінювання Хокінга.

Хочете знати важливі та актуальні новини раніше за всіх? Підписуйтесь на сторінку Bigmir)net на Facebook: facebook.com/bigmir.net.

Категория: Технологии