Считается, что первичные черные дыры образовались на ранних этапах эволюции Вселенной. Пока ни одна из них не обнаружена, но если они существуют и их может быть много, они могут дрейфовать почти невидимо в космосе, то они могут быть причиной темной материи. Один из возможных способов их поиска — увидеть результаты их питания, а странная новая теория предполагает, что черные дыры малой массы могут быть захвачены нейтронными звездами и оказаться в ловушке внутри, пожирая их изнутри. Если бы эти странные объекты существовали, то нейтронные звезды стали бы менее распространенными в местах, где черные дыры размножались бы, как это наблюдается вокруг центра Галактики.
Черные дыры — это захватывающие объекты. Некоторые из них образуются, когда умирают сверхмассивные звезды, другие (которые на данном этапе являются теоретическими только) могли образоваться из областей с более высокой плотностью, когда Вселенная была молодой. Возможно, они могут составлять часть или даже всю темную материю, которая составляет около 27% массы-энергии Вселенной. Их открытие, безусловно, помогло бы объяснить некоторые загадки, окружающие темную материю, но также помогло бы объяснить другие наблюдения: события микролинзирования, корреляции в рентгеновских и космических инфракрасных фоновых флуктуациях и массе, вращении и скорости слияния для черных дыр, обнаруженных LIGO/Virgo.
В статье, опубликованной Роберто Кайоццо, Джанфранко Бертоне и Флорианом Кюнелем, они исследуют обилие первичных черных дыр субзвездной массы. Они используют современные методы анализа и изучают возможность того, что первичные черные дыры могут быть захвачены нейтронными звездами и погрузиться в их ядро. Предыдущие исследования этой возможности были проведены, в частности, совсем недавно Й. Дженолини, П. Д. Серпико и П. Тиняковым в их статье «Возвращаясь к захвату первичных черных дыр в нейтронные звезды».
Внимание Кайоццо и команды было сосредоточено на самом внутреннем парсеке галактики Млечный Путь, центре Галактики. Они выбрали это место для изучения захваченных нейтронной звездой первичных черных дыр из-за ожидаемой высокой плотности темной материи и прогнозируемой популяции пульсаров. Я должен добавить, что большинство нейтронных звезд рассматриваются как пульсары. Пульсары — это просто нейтронные звезды, которые быстро вращаются, и мы видим, как они производят импульсы излучения с короткими интервалами, часто между миллисекундами и секундами. Считается, что они должны существовать тысячами, однако на сегодняшний день в самой внутренней области почти не было обнаружено ни одного. Неизвестно, почему их так мало, однако команда предполагает, что это может быть связано с нарушением черными дырами.
Миллисекундные пульсары (те, у которых скорость вращения одна из самых высоких) были бы отличным выбором для изучения. Их легко обнаружить, и благодаря спектроскопическим наблюдениям считается, что они существуют в больших популяциях в галактическом балдже, вероятно, также близко к галактическому центру. Предыдущие прогнозы предполагают, что может быть 67 долгоживущих нейтронных звезд – рентгеновских двойных в самой внутренней области центра, и было показано, что они являются прародителями миллисекундных пульсаров. Поэтому разумно предположить хорошую популяцию в галактическом центре.
Скорость захвата первичных черных дыр нейтронными звездами в центре Галактики является целью статьи, при этом существующие расчеты пересматриваются для получения более реалистичного прогноза. Однако команда идет на один шаг дальше и рассматривает вероятность коллапса нейтронной звезды с учетом разрушения первичной черной дыры. Однако команда обнаруживает, что, улучшив все предыдущие модели, захват первичных черных дыр не может объяснить, почему так мало отсутствующих пульсаров / нейтронных звезд вокруг центра Галактики. Разрушение нейтронных звезд и пульсаров просто не может произойти в течение их прогнозируемого срока службы.
Источник: Возвращаясь к захвату первичной черной дыры нейтронными звездами
