Как крохотные чёрные дыры рождаются из замедленного расширения ✎ экспресс

Оригинал: "Primordial black hole production in scalar field inflation within $$f(T)$$ gravity"
arXiv:2604.24011 · 2026-04-27 · arXiv non-exclusive · собственный разбор · 1 мин
Короткая пауза в раздувании Вселенной превращает квантовые дрожания в плотные сгустки — будущие чёрные дыры.

Воздушный шар надувают всё быстрее и быстрее. Сначала он растягивается плавно, но в какой-то момент насос даёт сбой — скорость падает, а потом снова нарастает. За эту короткую передышку на резине успевают проступить крошечные пузырьки. При дальнейшем раздуве они превращаются в плотные узелки.

Нечто похожее происходило с самой Вселенной сразу после Большого взрыва. Её расширение, которое называют инфляцией (сверхбыстрое раздувание в первые доли секунды), в некоторых моделях замедляется на кроткий миг — учёные называют это фазой сверхмедленного качения. В этот момент квантовые дрожания, которые обычно остаются рябью на крупных масштабах, успевают вырасти в плотные сгустки. Позже, когда Вселенная остывает, такие сгустки могут схлопнуться в первичные чёрные дыры — объекты размером с атом, но массой с гору.

Первичная чёрная дыра с массой астероида (миллиард тонн) была бы меньше протона — около 10⁻¹⁵ метра в поперечнике. Она испаряется за счёт излучения Хокинга, но живёт дольше нынешнего возраста Вселенной.

Авторы новой работы проверили этот сценарий не в обычной эйнштейновской гравитации, а в её расширенной версии — телепараллельной теории. Если в привычной картине тяготение создаётся искривлением пространства, то здесь оно возникает из его кручения (грубо говоря, из того, как «перекашиваются» маленькие площадки при переносе). Такая модификация добавляет крошечные поправки в темп расширения и в свойства гравитационных волн, которые можно будет искать в будущих наблюдениях.

Главный результат: в обоих изученных вариантах теории фаза замедления действительно рождает много маленьких чёрных дыр. Их масса и количество зависят от параметра кручения. Это значит, что будущие телескопы, ловящие гравитационные волны от сливающихся чёрных дыр, смогут не только найти такие объекты, но и заглянуть в устройство гравитации на самых больших масштабах.

Если первичные чёрные дыры составляют хотя бы 1% тёмной материи, то в объёме Солнечной системы их должно быть несколько десятков — но они настолько малы, что пролетают сквозь планеты, не задевая ни одного атома.

В романе «Столпы Творения» Терри Гудкайнда первичные чёрные дыры служат источником энергии для древней цивилизации — крошечные, но смертельно опасные, они парят в пустоте, как невидимые мины.

Учёные
Stephen HawkingJacob BekensteinJohn Archibald WheelerRoger PenroseGeorges LemaîtreFritz Zwicky
Понятия
телепараллельная гравитация инфляция Старобинского многополевая инфляция уточнённая инфляционная динамика инфляционные гравитационные волны первичная чёрная дыра чёрные дыры ранней Вселенной сингулярности в модифицированной гравитации инфлатон приливный заряд скалярные возмущения рост сверхмассивной чёрной дыры инфляция энтропия Барроу модифицированная гравитация энтропия Вальда