IMG-LOGO
image

26 дек. 2023

Просмотров: 55

Звезды Хокинга: может ли черная дыра внутри Солнца оставаться незамеченной

Представьте себе звезду, в самом сердце которой тихо дремлет черная дыра. Звучит как сюжет для фантастического романа, но это гипотеза, заслуживающая самого серьезного внимания. Согласно ей, крошечные первичные черные дыры, возникшие в юной Вселенной, могли быть захвачены формирующимися звездами. Такие объекты называют «звездами Хокинга». Международная команда астрофизиков из Института Макса Планка смоделировала их жизнь и пришла к выводу: эти звезды могут быть невероятно долгоживущими и при этом маскироваться под совершенно обычные светила. Найти их — и мы получим ключ к одной из величайших загадок космоса.
Стивен Хокинг как-то пошутил, что обнаружение первичной черной дыры принесет ему Нобелевку. Эти дыры так и не нашли, а премию гений не получил. Но его идеи продолжают будоражить умы.

Согласно гипотезе, сразу после Большого взрыва могло родиться несметное количество миниатюрных черных дыр. И некоторые из них, чисто случайно, могли оказаться в ловушке внутри новорожденных звезд. Что же происходит со звездой, которая с самого начала носит в себе такую «инородную» сущность?

«Ученые иногда задают безумные вопросы, чтобы докопаться до истины», — улыбается Сельма де Минк, директор звездного отдела MPA и соавтор работы. — «Мы даже не уверены, что первичные черные дыры существуют. Но мы можем провести потрясающий мысленный эксперимент!»

Эти гипотетические дыры — настоящие универсалы. Их массы могут варьироваться от астероида до тысяч солнц. Возможно, именно они составляют темную материю или служат семенами для чудовищных черных дыр в центрах галактик. Интересно, не правда ли?

Шанс, что формирующаяся звезда захватит дыру массой с астероид или небольшую луну, ничтожно мал, но он не равен нулю. Такая дыра поселится в самом ядре звезды. Именно этот объект и получил название «звезды Хокинга» — в честь статьи великого физика 70-х годов.

Звезды Хокинга: может ли черная дыра внутри Солнца оставаться незамеченной

Черная дыра в центре такой звезды будет расти мучительно медленно. Падающий на нее газ тормозится мощным излучением звезды. Смоделировав эволюцию таких систем, ученые обнаружили удивительное: если дыра изначально мала, звезда Хокинга будет практически неотличима от нормальной. Она может сиять миллиарды лет, не подавая виду о своем уникальном жильце.

«Звезды с черной дырой внутри способны жить поразительно долго, — объясняет соавтор работы Эрл Патрик. — Даже в центре нашего Солнца могла бы скрываться дыра массой с Меркурий, и мы бы об этом не догадывались». Задумайтесь на секунду: а вдруг?

Главные отличия спрятаны глубоко в ядре. Они не влияют на поверхностные свойства и ускользают от обычных телескопов. Но у нас есть шанс их обнаружить с помощью астросейсмологии — метода, который «прослушивает» звездные недра по их акустическим колебаниям. Это похоже на УЗИ для звезды.

А вот на стадии красного гиганта черная дыра может себя выдать. Будущие миссии, такие как космический телескоп PLATO от Европейского космического агентства, будут как раз искать подобные аномалии.

Если первичные черные дыры реальны, то звезды Хокинга — наш самый изящный способ их найти. Это не просто гипотеза, а потенциальный мост к пониманию темной материи.

«Хотя мы привели в пример Солнце, есть веские основания полагать, что звезды Хокинга должны быть обычным делом в шаровых скоплениях и тусклых карликовых галактиках, — отмечает профессор Мэтт Каплан, соавтор исследования. — Они могут стать универсальным инструментом: проверить и существование первичных дыр, и их роль в космической паутине». Поиск продолжается. Кто знает, может, следующая странная звезда на графике колебаний окажется тем самым ключом.