Numerical simulations of massless scalar-field collapse in a Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker universe reveal that discrete self-similarity persists in primordial black hole formation, even down to parameter deviations of |p-p_c| ~ 10^{-8}. The critical regime exhibits log-periodic oscillations in the mass scaling relation, with a more pronounced peak-trough asymmetry than the asymptotically flat case. For two families of initial data (Gaussian and piecewise rational curvature profiles), critical exponents and DSS periods agree broadly within uncertainties. The presence of DSS implies log-periodic modulations in the primordial black hole mass spectrum, potentially affecting abundance estimates and the spectrum of induced gravitational waves.
Капли из неплотно закрытого крана отбивают чёткий ритм. Похожий ритм, только в масштабах Вселенной, обнаружили астрофизики: образование первичных чёрных дыр — крошечных объектов, родившихся в первые мгновения после Большого взрыва — тоже идёт не хаотично, а строго размеренно. Масса такой дыры растёт не плавно, а скачками, будто повторяя один и тот же узор снова и снова, но каждый раз в уменьшенном масштабе.
Раньше о такой «ритмичности» знали лишь для идеализированной, нерасширяющейся Вселенной. Новое моделирование на расширяющейся Вселенной — а именно такой была наша Вселенная в начале — подтвердило, что ступенчатый ритм сохраняется. Это критически важно, поскольку первичные чёрные дыры считаются одним из главных претендентов на роль тёмной материи — невидимого каркаса, удерживающего галактики.
Из-за ритмичности будущие детекторы гравитационных волн — ряби пространства-времени — смогут уловить не случайный шум, а упорядоченную «мелодию», сыгранную сливающимися дырами. А вот неожиданный поворот: эти дыры могут быть столь малы, что, пролетая сквозь Землю, не задели бы ни единого атома, хотя каждая весит как гора.
🎯 Первичные чёрные дыры, если они существуют, могут быть размером с атом, но весить как гора.