Астрофизики из Университета Джонса Хопкинса (США) проверили, могут ли загадочные "маленькие красные точки" на снимках космического телескопа "Джеймс Уэбб" скрывать первичные чёрные дыры - гипотетические объекты, которые могли возникнуть ещё до появления звёзд. Работа опубликована в журнале Physical Review Letters.

Обычные чёрные дыры образуются при гравитационном коллапсе звёзд. Первичные, как пояснил соавтор Валерио Де Лука, связаны с физикой ранней Вселенной, когда та стремительно расширялась, и механизм их возникновения совсем иной. Идею таких объектов предложил Стивен Хокинг, но прямых доказательств их существования до сих пор нет.

В поисках ответа учёные обратили внимание на красные точки - компактные области на снимках, которые могут быть раскалёнными дисками из газа, пыли и энергии вокруг чёрных дыр. Вопрос в том, какие из них связаны с первичными чёрными дырами, если те вообще существуют.

В качестве проверки концепции исследователи взяли объект QSO1. Он существовал всего через 700 миллионов лет после Большого взрыва и, в отличие от других красных точек, почти целиком состоит из водорода и гелия - первых элементов Вселенной - и лишён более тяжёлых элементов.

Учёные построили три сценария и выяснили, при каких условиях первичная чёрная дыра могла бы дорасти до размеров QSO1 и обзавестись окружающим диском. Наиболее вероятным оказался вариант, где небольшая первичная чёрная дыра притягивала и поглощала окружающий газ и энергию, постепенно увеличиваясь. При этом космологические наблюдения накладывают ограничения: первичных чёрных дыр не может быть слишком много, в том числе в одном скоплении.

Авторы подчёркивают: речь идёт о моделировании, а не о доказательстве. Чтобы подтвердить существование первичных чёрных дыр, нужно найти объект либо слишком лёгкий для обычной чёрной дыры, либо настолько древний, что он старше первых звёзд. В дальнейшем исследователи планируют оценить, сколько из примерно 100 известных красных точек могут быть первичными чёрными дырами.

Источник: Phys.org