Традиционная теория образования черных дыр, кажется, изо всех сил пытается объяснить, как черные дыры могут сливаться в более крупные и массивные черные дыры, но их удалось увидеть с помощью LIGO. Вполне возможно, что они сформировались в начале времен, и если это так, то они могут быть достойными кандидатами для объяснения темной материи, но только если их будет достаточно. Группа исследователей недавно искала события микролинзирования черных дыр в Большом Магеллановом Облаке, но не нашла достаточного количества, чтобы объяснить более чем часть темной материи.
Классическая теория образования черных дыр объясняет, как они образуются из остатков массивных звезд, подошедших к концу своей жизни и исчерпавших свое топливо. Когда звезда с массой, примерно в 20 раз превышающей массу Солнца, достигает конца своей жизни, она подвергается взрыву сверхновой, выбрасывающему большую часть своих внешних слоев в космос.
Оставшееся ядро больше не поддерживается давлением ядерного синтеза, поэтому оно разрушается под действием собственной гравитации. Если масса ядра достаточна, обычно в несколько раз больше массы Солнца, оно продолжит коллапсировать в сингулярность — бесконечно плотную точку с чрезвычайно сильным гравитационным притяжением. Этот процесс создает черную дыру, характеризующуюся горизонтом событий, границей, за которой ничто, даже свет, не может избежать ее гравитации.
Это широко распространенное описание образования черных дыр. Однако недавняя серия наблюдений с использованием детекторов гравитационных волн выявила несколько массивных черных дыр. По сравнению с теми, что можно увидеть в Млечном Пути, они мало похожи. Одно из возможных объяснений предполагает, что вместо этого они могли образоваться в результате колебаний плотности на более раннем этапе истории Вселенной. Они известны как первичные черные дыры, и некоторые теории предполагают, что они могут составлять темную материю. Возможно, даже до 100% темной материи, чтобы объяснить наблюдаемые темпы слияния черных дыр. Если они существуют в гало темной материи Млечного Пути, то их можно будет наблюдать с помощью событий гравитационного микролинзирования.
Предыдущие исследования не смогли выявить такие события, но команда считает, что наблюдения были недостаточно чувствительными. В статье, опубликованной Пшемеком Мрозом из Варшавского университета и его командой, представлены результаты долговременных событий микролинзирования (событий, которые происходят в течение продолжительных периодов времени от недель, иногда даже лет) в Большом Магеллановом Облаке за 20 лет существования OGLE ( Обзор эксперимента по оптическому гравитационному линзированию. Исследование началось в 1992 году и представляет собой долгосрочное исследование по обнаружению событий микролинзирования и наблюдению переменных явлений, таких как переменные звезды и сверхновые. Он базируется в обсерватории Лас-Кампанас в Чили и использует 1,3-метровый телескоп для наблюдения за участками неба.
Проанализировав данные за 20 лет, они не обнаружили событий во временных рамках дольше года. Были идентифицированы и другие события с более коротким периодом, но они, скорее, связаны со звездными событиями, чем со сверхмассивными первичными черными дырами (ПМБ). Таким образом, они обнаружили, что ПМБ с массой до 6,3 миллионов солнечных масс не могут составлять более 1% темной материи. Те, что относятся к более крупной категории, с массой до 860 миллионов солнечных, не могут составлять более 10% темной материи. Безошибочный вывод состоит в том, что ПМВ, основанные на наблюдениях в Большом Магеллановом Облаке, не могут составлять значительную долю темной материи.
Источник: В гало Млечного Пути нет массивных черных дыр.
