Крошечные чёрные дыры как тёмная материя ⚡ экспресс
Исследуется образование первичных чёрных дыр (ПЧД) астероидной массы как кандидата в тёмную материю в суперсимметричных расширениях Стандартной модели. Присутствие тяжёлых частиц, предсказанных в минимальной суперсимметричной стандартной модели (MSSM), приводит к переходному смягчению уравнения состояния Вселенной в эпоху их нерелятивистского перехода, что усиливает генерацию ПЧД. Эффективное уравнение состояния вычислено для различных реализаций спектра масс MSSM, параметризованного тремя характерными масштабами. В предположении широкого и почти масштабно-инвариантного первичного спектра кривизны получены массовые функции ПЧД. Для масс суперчастиц выше ~10⁵ ГэВ функция масс значительно усилена в окне астероидных масс, что позволяет ПЧД составить полную плотность тёмной материи без противоречий с наблюдательными ограничениями. В рамках Стандартной модели аналогичные конфигурации исключены. Для более лёгких суперсимметричных спектров производство смещается к массам выше ~10²² г, которые сильно ограничены поисками микролинзирования, что снижает допустимый вклад в тёмную материю.
После Большого взрыва Вселенная напоминала туго надутый шар: давление мешало веществу сжиматься в сгустки. Но гипотетические сверхтяжёлые частицы — своеобразные «тяжеловесы» микромира — на мгновение делали шар менее упругим. Вещество легко сгущалось, и рождались чёрные дыры с массой от миллиарда до миллиарда миллиардов тонн. Размером с атомное ядро, они не излучают свет, однако их общая гравитация управляет движением звёзд и галактик. Расчёты показывают: если такие дыры составляют всю тёмную материю, всё сходится с наблюдениями. А обычная модель даёт слишком мало дыр и уже отвергнута. Неожиданный поворот: эти же крохи могли стать зародышами сверхмассивных чёрных дыр в центрах галактик.
🎯 Чёрная дыра астероидной массы микроскопична: пролетев сквозь Землю, она оставила бы лишь тонкий туннель и вызвала слабые толчки. Шанс такого события крайне мал.