Чёрные дыры пережили сжатие Вселенной экспресс

Оригинал: "Black holes in a bouncing universe"
arXiv:2606.30818 · 2026-06-29 · CC BY 4.0 · 1 мин
В отскакивающей модели космоса чёрные дыры способны пройти сквозь Большое сжатие и дожить до нового расширения.

📄 Показана версия «Просто» — «Подробно» пока не готова. Добавьте ★ в избранное, если хотите её ускорить.

Вселенная не всегда расширялась. В некоторых моделях она сначала сжималась — почти пустая и плоская, — а потом, достигнув предела, оттолкнулась и пошла в рост, как привычный нам мир. Такой сценарий называют отскакивающей космологией. Он обходит проблему начальной сингулярности (точки, где законы физики перестают работать) — ведь никакой бесконечной плотности в нём не возникает.

При сжатии стираются почти все крупные структуры: галактики, скопления, пустоты. Но чёрные дыры — особые гости.

Исследователи построили модель из двух взаимодействующих «жидкостей». Одна жидкость описывает обычную космическую среду, другая — популяцию чёрных дыр. Они проследили эволюцию этой смеси через сжатие, отскок и новое расширение. Выяснилось, что дыры способны пережить сам момент отскока — это согласуется с более ранними работами. Но главное открытие в другом: даже когда геометрия пространства зафиксирована, присутствие чёрных дыр меняет свойства фоновой среды. Среда становится не такой, какой была бы без них.

Отскок — не резиновый мячик. Это квантовый эффект, не дающий пространству схлопнуться в точку. Чёрные дыры в таком котле ведут себя как твёрдые орешки в кипящем супе.

Так рождается картина циклической Вселенной, где чёрные дыры — мостики между эпохами. Что именно они переносят через отскок? Массу, момент вращения, может быть, какую-то информацию — вопрос остаётся открытым. Но теперь ясно: эти объекты не просто свидетели, а активные участники, меняющие космический фон вокруг себя.

Оригинальная аннотация

как её написали авторы, на английском arXiv:2606.30818

Bouncing cosmologies offer an alternative to the standard $$\Lambda$$CDM model by avoiding the problem of the initial cosmological singularity by construction. In these models, the universe undergoes a contraction phase that begins in a nearly flat and dilute state, followed by a bounce, after which the universe transitions into the expanding phase described by the $$\Lambda$$CDM model. During contraction, most large-scale structures are expected to be erased. Black holes, however, as shown by several previous investigations, may persist through the bounce. The goal of this work is to analyze the evolution of a black hole population throughout the contraction, bounce, and expansion phases. Additionally, we investigate how the presence of black holes influences the properties of the background cosmological fluid. To this end, we develop a cosmological model involving two interacting fluids. Our findings indicate that the cosmological fluid alters its properties in a spacetime with fixed geometry.

Если бы наше Солнце сжалось в чёрную дыру, его горизонт событий был бы всего около 6 километров в диаметре — меньше, чем многие города.

Учёные
Stephen HawkingJacob BekensteinJohn Archibald WheelerFritz ZwickyKarl SchwarzschildSubrahmanyan Chandrasekhar
Понятия
космологический отскок скалярные облака чёрных дыр динамика чёрных дыр квантовый отскок столкновение пузырей сокращение космологическое моделирование нуклеация космических пузырей несингулярная космология космология процессы эволюции галактик сингулярности в модифицированной гравитации модель ЭКДМ вечная инфляция лямбда-CDM космическое расширение звёздная эволюция пространственная кривизна коллапс голая сингулярность