Космический телескоп «Джеймс Уэбб» обнаружил в ранней Вселенной крошечные, но неестественно яркие красные объекты. Их свет в сотни раз превосходит ожидания от обычных галактик той эпохи. Внутри, вероятно, скрываются чёрные дыры с массой в миллиарды солнц — вот только для постепенного роста им не хватило бы времени c момента Большого взрыва.
Решение головоломки предлагает новая работа: эти чёрные дыры не росли, а родились гигантами. Они возникли из тёмной материи — невидимого вещества, пронизывающего космос. В ранней Вселенной произошёл фазовый переход, словно в кастрюле с застывающим киселём: почти всё вещество мгновенно затвердело, но кое-где остались жидкие карманы. Эти редкие пузыри схлопнулись под собственной тяжестью, породив сверхмассивные чёрные дыры без долгого роста.
Тот же процесс должен был создать гравитационные волны — рябь пространства-времени — сверхнизкой частоты. Каждая такая волна длиннее нашей Галактики и заставляет Землю сжиматься и растягиваться на доли протона. Уловить их можно, наблюдая за пульсарами: эти мёртвые звёзды вращаются с точностью атомных часов, и малейшие сбои в их ритме выдадут прохождение гравитационной волны. Если сигнал будет найден, гипотеза получит неопровержимое подтверждение.
как её написали авторы, на английском arXiv:2604.01304
JWST has revealed an abundant population of compact, low-metallicity "Little Red Dots" (LRDs) at high redshift, challenging conventional scenarios in which supermassive black holes (SMBHs) grow from stellar-mass seeds. We consider a scenario in which the SMBHs are instead supermassive primordial black holes (SMPBHs), formed directly in a decoupled, subdominant dark sector undergoing a first-order phase transition. Unlike conventional stochastic phase transitions, our mechanism is based on the catalysis by domain walls (DWs): most of the Universe completes the transition rapidly, while rare long-lived false-vacuum domains survive because of DW statistics and collapse into PBHs. This mechanism naturally yields SMPBH seeds with masses up to $$M_{\rm PBH}\sim \mathcal{O}(10^{10}) M_\odot$$, whose abundance can account for the observed LRD population. It also avoids the usual tensions with phase transition completion, $$\Delta N_{\rm eff}$$, and large curvature perturbations. The dark phase transition simultaneously generates an ultra-low-frequency stochastic gravitational-wave background peaking near the pulsar-timing-array range, providing a test of this dark-sector origin of LRDs.
По расчётам авторов, первичные чёрные дыры в красных точках могут иметь массу до десяти миллиардов солнц — почти как вся галактика Млечный Путь!