Группа ученых из Университета Иоганна Гутенберга в Майнце доказала, что сверхмассивные первичные черные дыры не могут быть основной составляющей темной материи. Об этом говорится в статье, опубликованной в журнале Physical Review Letters. Исследователи пришли к такому выводу, проанализировав данные о реликтовом излучении — древнейшем свете, возникшем спустя 380 тысяч лет после Большого взрыва.
Речь идет о гипотетическом типе объектов, получивших название SLABs (колоссально огромные черные дыры). Согласно теории, эти черные дыры могли сформироваться в ранней Вселенной из областей с повышенной плотностью материи, минуя стадию жизни звезд и взрывов сверхновых. Их масса могла достигать колоссальных значений — от 100 миллионов до 10 миллиардов миллиардов масс Солнца.
Методика исследования
Для проверки гипотезы физики использовали данные космического аппарата ESA Planck. Хотя миссия завершилась в 2013 году, современные вычислительные мощности и новые методы фильтрации помех, в том числе от Млечного Пути, позволяют извлекать из архивов новые сведения.
Ученые создали модель того, как SLABs должны были повлиять на реликтовое излучение. Если бы такие объекты существовали в большом количестве и составляли значительную часть темной материи, они создали бы специфические возмущения, которые сделали бы карту излучения «зернистой». Однако сравнение модели с реальными данными показало, что характерной зернистости нет.
Последствия для науки
Результаты работы Кристофера Герлаха и его коллег ставят под сомнение и другие теории. Ранее предполагалось, что первичные черные дыры могли способствовать формированию массивных галактик в ранней Вселенной, которые обнаружил телескоп James Webb. Теперь эта версия кажется маловероятной.
Также исследование опровергает гипотезу о том, что SLABs могли быть источником фонового гула гравитационных волн, фиксируемого массивами тайминга пульсаров. Николас Лейстер, соавтор работы, отметил, что поскольку эти объекты не существовали в больших количествах, они не могут быть ответом на данные загадки.
Поиск природы темной материи продолжается. Ученые допускают, что она может состоять не из одного типа частиц или объектов, а быть результатом совокупного воздействия различных явлений и частиц, таких как аксионы или вимпы.
