Оно объясняет появление первобытных дыр и темной материи.
Большой взрыв мог не быть началом всего сущего, согласно теории космологии, которая предполагает, что Вселенная может "прыгать" между фазами сжатия и расширения. Эта теория может иметь глубокие последствия относительно природы космоса и двух его самых загадочных объектов - черных дыр и темной материи.
Как пишет Live Science, недавнее исследование показывает, что темная материя может состоять из черных дыр, которые образовались во время перехода от последнего сжатия к текущей фазе расширения, которая состоялась перед Большим взрывом.
Если это правда, то будущие лаборатории смогут обнаружить гравитационные волны, которые возникают во время процесса образования черной дыры, что даст возможность доказательно подтвердить этот сценарий образования темной материи.
Наблюдения за движением звезд в галактиках и космическим микроволновым фоном - послесвечением Большого взрыва - демонстрируют, что около 80% всей материи во Вселенной - это темная материя. Как известно, это вещество не отражает, не поглощает и не излучает свет. Хотя его количество огромно, состав все еще остается неопределенным.
В новом исследовании ученые исследовали сценарий, по которому темная материя состоит из первоначальных черных дыр, образованных в результате колебаний плотности во время последней фазы сжатия Вселенной.
Традиционный космологический взгляд предполагает, что Вселенная началась с сингулярности, за которой последовал короткий период чрезвычайно быстрого расширения - инфляции. Однако авторы нового исследования проанализировали более экзотическую теорию, которая известна как космология несингулярного отскока материи. Согласно ей, Вселенная сначала прошла фазу сжатия и это закончилось отскоком из-за увеличения плотности материи. Далее произошел Большой взрыв и ускоренное расширение, которое можно наблюдать сейчас.
Согласно этой теории, Вселенная сократилась до размера примерно на 50 порядков меньшего, чем она есть сегодня. После отскока родились фотоны и другие частицы. В этот период плотность материи была настолько высокой, что небольшие черные дыры образовывались из-за квантовых колебаний плотности вещества, что делало их жизнеспособными кандидатами на темную материю.
"Малые первоначальные черные дыры могут образовываться на очень ранних стадиях Вселенной, и если они не слишком малы, их распад из-за излучения Хокинга [гипотетическое явление, когда черные дыры излучают частицы из-за квантовых эффектов] не будет достаточно эффективным, чтобы избавиться от них, чтобы они все еще были здесь", - пояснил Патрик Питер, директор по исследованиям Французского национального центра научных исследований (CNRS).
Для дальнейшей проверки своих прогнозов исследователи надеются использовать обсерватории гравитационных волн следующего поколения. В этом им должны помочь Космическая антенна лазерного интерферометра (LISA) и телескоп Эйнштейна. Они смогут подтвердить, действительно ли первичные черные дыры являются темной материей. Однако может пройти более десятилетия, прежде чем появятся первые результаты.
"Эта работа важна в том смысле, что она обеспечивает естественный способ образования небольших, но все еще присутствующих черных дыр, образуя темную материю в структуре, которая не является обычной, основанной на инфляции. Другие работы в настоящее время исследуют поведение таких крошечных черных дыр вокруг звезд, потенциально позволяя найти способ их обнаружения в будущем", - заключает Питер.
