Водовороты у чёрных дыр: ключ к тёмной материи ✎ экспресс

Оригинал: "Feeding a Kerr black hole with quantized vortices"
arXiv:2512.03561 · 2025-12-03 · arXiv non-exclusive · собственный разбор · 1 мин
Вокруг вращающихся чёрных дыр обнаружены устойчивые водовороты из частиц тёмной материи — они меняют наши представления о невидимой Вселенной.

Вращающаяся чёрная дыра — область пространства с гравитацией столь сильной, что ничто, даже свет, не может её покинуть, — ведёт себя как гигантская воронка, но не просто засасывает всё вокруг: она закручивает само пространство, словно быстрое течение реки. Новые расчёты демонстрируют, что в этой круговерти, вызванной увлечением пространства-времени вращением дыры, могут рождаться устойчивые вихри из сверхлёгких частиц — гипотетических частиц-призраков, почти не взаимодействующих с веществом, вероятных кирпичиков тёмной материи — невидимой субстанции, выдающей себя лишь гравитацией. В отличие от обычных объектов, такие водовороты не проваливаются сразу в бездну, а подолгу кружат рядом, выдавая своим движением, насколько сильно чёрная дыра искривляет пространство вокруг себя — эффект, предсказанный ещё теорией Эйнштейна, где массивные тела деформируют геометрию Вселенной.

Порой вихри разрываются, высвобождая энергию. Эти вспышки, возможно, уже ловят телескопы вроде японского спутника XRISM, регистрируя рентгеновское излучение из окрестностей чёрных дыр.

Так мы получаем новый инструмент для изучения чёрных дыр и тёмной материи. Самое неожиданное — масштаб: водоворот может превышать размер Солнечной системы, оставаясь при этом невидимым, ведь его частицы легче пушинки — аналогия, упрощающая их ничтожную массу. Эти гигантские призрачные структуры живут миллионы лет и, возможно, уже видны нам как краткие вспышки у чёрных дыр.

Эти водовороты в миллиарды раз мельче атома, но простираются на миллионы километров, затмевая по размеру саму чёрную дыру.

Учёные
Stephen HawkingJacob BekensteinRoger PenroseVera RubinFritz ZwickyKarl Schwarzschild
Понятия
чёрная дыра Керра метрика Керра вращающаяся чёрная дыра квантовые вихри квантовый вихрь вихревая решётка вихри в сверхтекучей жидкости завихрённость сингулярности в модифицированной гравитации ветер аккреционного диска препятствие устойчивость горизонта событий обратная связь квазаров площадь горизонта энтропия Вальда классическая гравитация геометрия спиновый параметр железная линия гравитационные эффекты на малых телах