Меньше 20% всей физической материи — это то, что мы видим: звезды, планеты, предметы вокруг нас. Остальные 80% — это загадочная тёмная материя, которую учёные пытаются разгадать. Одни считают, что она состоит из массивных частиц, слабо взаимодействующих с другими, а другие предполагают, что это могут быть аксионы — гипотетические субатомные частицы.
Физики давно установили на Земле детекторы, чтобы поймать эту тёмную материю. Однако все попытки найти частицы, которые могли бы объяснить её свойства, пока не увенчались успехом.
Новое исследование, проведённое группой учёных, включая Сару Геллер из Института физики элементарных частиц в Санта-Крусе, предлагает другую теорию: возможно, тёмная материя проявляет себя через так называемые первичные чёрные дыры, которые пересекают Солнечную систему каждые 10 лет. Эти микроскопические чёрные дыры могли образоваться вскоре после Большого взрыва, когда плотные газовые облака схлопывались в очень компактные объекты. Они не похожи на обычные чёрные дыры, возникающие при смерти звёзд. Первичные чёрные дыры могут быть размером с атом, но обладать массой, сравнимой с большими астероидами. И хотя они невидимы, их гравитационное воздействие могло бы объяснить часть загадок тёмной материи.
Эти чёрные дыры не живут в нашей системе. Они просто пролетают мимо, занимаясь своими делами. Ученые считают, что раз в десятилетие одна из таких дыры может проходить через внутреннюю часть Солнечной системы, влияя на орбиты планет.
Геллер и её команда провели симуляции, учитывая гравитацию планет и лун, и рассчитали, с какой вероятностью чёрная дыра массой астероида может пересечь нашу систему. Они предположили, что скорость её движения будет около 150 миль в секунду, что согласуется с другими исследованиями тёмной материи.
Земля и Луна показали слишком слабые отклонения орбит, но с Марсом ситуация оказалась интереснее. Модели показали, что если такая чёрная дыра пролетит на расстоянии в несколько сотен миллионов миль от Марса, его орбита могла бы слегка "подёргаться". Хотя изменение составило бы всего один метр за несколько лет, это вполне можно зафиксировать современными инструментами.
Конечно, если мы когда-нибудь засечём такое отклонение, потребуется много работы, чтобы убедиться, что это действительно вызвано чёрной дырой, а не обычным астероидом. Для этого исследователи уже планируют сравнивать траектории и скорости обычных космических тел с предполагаемыми путями чёрных дыр.
Впереди ещё много работы: команда продолжает моделировать движение всех объектов Солнечной системы, чтобы выявить возможные признаки пролёта чёрных дыр. Исследователи надеются, что их симуляции помогут приблизиться к разгадке одной из величайших тайн Вселенной.
