Загадочный гул Вселенной может оказаться эхом древних «темных звезд»

Низкочастотный фон гравитационных волн, обнаруженный с помощью пульсаров, может хранить следы гипотетических «темных звезд» ранней Вселенной. Ученые предполагают, что их коллапс мог породить массивные зародыши черных дыр и объяснить появление сверхмассивных черных дыр вскоре после Большого взрыва.

Загадочный гул Вселенной может оказаться эхом древних «темных звезд»

Загадочный фон гравитационных волн, об обнаружении которого астрономы сообщили в 2023 году, получил новое возможное объяснение. Исследователи из Университета Колгейт предположили, что часть этого космического «гула» могла возникнуть благодаря потомкам так называемых темных звезд, существовавших на заре Вселенной.

Речь идет не о звуке в привычном понимании, а о чрезвычайно медленных колебаниях пространства-времени. Их обнаруживают с помощью пульсаров — быстро вращающихся нейтронных звезд, сигналы которых приходят на Землю с исключительной регулярностью. Проходящие гравитационные волны немного изменяют время прихода этих импульсов, позволяя ученым фиксировать практически незаметные искажения пространства.

Загадочный гул Вселенной может оказаться эхом древних «темных звезд»
На иллюстрации изображена нейтронная звезда в центре пульсара и её сильное магнитное поле, излучающее радиацию с полюсов по мере вращения. Robert Lea

Основным источником такого фона сегодня считаются многочисленные пары сверхмассивных черных дыр, постепенно сближающихся и сливающихся друг с другом. Однако остается другая проблема: астрономам необходимо объяснить, откуда сами гигантские черные дыры взялись настолько рано.

Наблюдения космического телескопа «Джеймс Уэбб» показывают существование крупных черных дыр уже в первые сотни миллионов лет истории Вселенной. При классическом сценарии, когда сравнительно небольшая черная дыра постепенно растет за счет поглощения вещества и слияний, времени для достижения такой массы могло попросту не хватить.

Одним из решений могут оказаться гипотетические темные звезды. Согласно этой модели, первые подобные объекты получали значительную часть энергии не от обычного термоядерного синтеза, а благодаря аннигиляции частиц темной материи. Это позволяло им оставаться относительно холодными, продолжать поглощать вещество и теоретически вырастать до миллионов солнечных масс.

Загадочный гул Вселенной может оказаться эхом древних «темных звезд»
Иллюстрация гипотетического зародыша сверхмассивной чёрной дыры тёмной звезды в ранней Вселенной. Robert Lea

В конце жизни такие гиганты могли коллапсировать непосредственно в массивные черные дыры. Получив столь большую «фору» при рождении, они затем успевали превратиться в сверхмассивные объекты, существование которых астрономы наблюдают в молодой Вселенной.

Исследователи Космин Илие и Сохан Годла смоделировали дальнейшую эволюцию таких тяжелых зародышей и пришли к выводу, что их последующие слияния могли оставить заметный след в наблюдаемом сегодня фоне гравитационных волн. При определенных условиях их вклад способен оказаться даже доминирующим.

Пока это остается гипотезой. Более точные наблюдения за гравитационно-волновым фоном и сверхмассивными черными дырами ранней Вселенной должны показать, действительно ли современные астрономы наблюдают своеобразное эхо объектов, исчезнувших более 13 миллиардов лет назад.

Читайте также

Япония показала аппарат MMX, который впервые доставит на Землю грунт со спутника Марса

Япония показала аппарат MMX, который впервые доставит на Землю грунт со спутника Марса

NASA отказалось от спасения телескопа Swift — он может сгореть в атмосфере уже в этом году

NASA отказалось от спасения телескопа Swift — он может сгореть в атмосфере уже в этом году

Mars Express показал огромный кратер на Марсе со следами древних водных потоков

Mars Express показал огромный кратер на Марсе со следами древних водных потоков

Астрономы обнаружили мегаземлю массой в 23 Земли — она не должна была остаться каменистой

Астрономы обнаружили мегаземлю массой в 23 Земли — она не должна была остаться каменистой

Астронавты не смогли завершить ремонт антенны МКС во время шестичасового выхода в космос

Астронавты не смогли завершить ремонт антенны МКС во время шестичасового выхода в космос

Телескоп James Webb обнаружил сразу три активные черные дыры в одной древней галактике

Телескоп James Webb обнаружил сразу три активные черные дыры в одной древней галактике

Астрономы обнаружили гигантский поток газа, который «опрокинул» планетообразующий диск

Астрономы обнаружили гигантский поток газа, который «опрокинул» планетообразующий диск

17 августа отмечается годовщина запуска миссии «Венера-7»

17 августа отмечается годовщина запуска миссии «Венера-7»

Как РЛС Вадима Мацкевича решила исход Корейской войны

Как РЛС Вадима Мацкевича решила исход Корейской войны

Медицинские технологии, в которые почти невозможно поверить

Медицинские технологии, в которые почти невозможно поверить

Миссии NASA, которые изменили историю освоения космоса

Миссии NASA, которые изменили историю освоения космоса

Квантовый двигатель нарушает законы термодинамики, генерируя работу и холод одновременно

Квантовый двигатель нарушает законы термодинамики, генерируя работу и холод одновременно

В Сингапуре создали прототип дата-центра с живыми человеческими нейронами

В Сингапуре создали прототип дата-центра с живыми человеческими нейронами

Флорида требует признать ChatGPT общественной угрозой и судится с OpenAI

Флорида требует признать ChatGPT общественной угрозой и судится с OpenAI

В Канаде расширят производство радиоактивного изотопа для лечения рака

В Канаде расширят производство радиоактивного изотопа для лечения рака

Самые мощные тормоза Brembo дебютировали на электрическом пикапе Chevrolet

Самые мощные тормоза Brembo дебютировали на электрическом пикапе Chevrolet