Ранняя Вселенная была заполнена не звездами и галактиками, а кипящим «супом» из кварков и глюонов с микроскопическими черными дырами, время от времени взрывавшимися подобно глубинным бомбам. К такому выводу пришли исследователи из Свободного университета Брюсселя и Массачусетского технологического института.
Первичные черные дыры (ПЧД) могли образоваться в первые секунды после Большого взрыва — в плотной среде области с повышенной плотностью сколлапсировали в объекты размером от микроскопических до сверхмассивных. Авторы работы сосредоточились на черных дырах малой массы: согласно теории излучения Хокинга, чем меньше черная дыра, тем она горячее и быстрее испаряется. Объекты массой менее 500 трлн граммов к нашему времени полностью испарились бы — но не тихо, а с мощным взрывом.
Ранее считалось, что энергия ПЧД просто рассеивалась в плазму ранней Вселенной, создавая стабильные «горячие точки». Однако новые исследования гидродинамики плазмы показали, что высвобождаемая энергия была настолько огромной и сфокусированной, что порождала экстремальные градиенты давления и ударные волны. Погибающая ПЧД создавала релятивистский огненный шар, быстро расширявшийся в космическую среду.
Испарение ПЧД проходило в четыре фазы: сначала дыра медленно испарялась, формируя расширяющийся пузырь плазмы; затем, достигнув малого размера, мгновенно высвобождала энергию — возникал ультрарелятивистский взрыв (режим Блэндфорда‑Макки). Далее расширяющаяся ударная волна захватывала плазму и замедлялась (режим Седова‑Тейлора), а в финале ее энергия полностью рассеивалась.
Это может уточнить бариогенез — процесс, объясняющий преобладание материи над антиматерией во Вселенной. Авторы предполагают, что ударные волны от взрывов ПЧД временно поднимали температуру плазмы выше 162 ГэВ, нарушая электрослабую симметрию и создавая условия для дисбаланса материи и антиматерии. Таким образом, все во Вселенной, включая нас, возможно, возникло благодаря взрывам крошечных черных дыр в ее ранней истории.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что зафиксировано космическое столкновение длительностью в сотни миллионов лет.
