Как крошечные чёрные дыры набирают вес ✛ ✦

Оригинал: "Primordial Black Hole mass growth from neutrinos during radiation era"
· Maël Gonin
arXiv:2607.09285 · 2026-07-10 · CC BY 4.0 · 1 мин
Первичные чёрные дыры откармливаются призрачными нейтрино и стремительно растут.

Сразу после Большого взрыва могли рождаться крошечные первичные чёрные дыры. Стивен Хокинг считал, что они не растут: горячая плазма вокруг движется слишком быстро, чтобы упасть в малую область захвата (радиус Шварцшильда). Новое исследование переворачивает это представление. Оказывается, дыры могут утолять свой голод нейтрино — призрачными частицами, которые обычно проходят сквозь вещество, словно пустота.

Благодаря инфляции (идея Алана Гута) и расширению Вселенной, в определённый момент нейтрино начинают вести себя как добыча, попадая в чёрную дыру. Это позволяет первичным дырам набрать массу от тысячи до миллиона солнечных. Неожиданный вывод: такие разросшиеся дыры могут оказаться той самой тёмной материей, что удерживает галактики вместе.

Чёрные дыры — рыбаки, нейтрино — добыча. В ранней Вселенной «пруд» кишел едой, и самые прожорливые дыры быстро росли.

Теперь телескоп Джеймс Уэбб способен разглядеть следы этих пиршеств в далёких галактиках, а детекторы гравитационных волн (LIGO) — уловить рябь от их слияний. Тёмная материя, возможно, перестаёт быть такой уж тёмной.

Нейтрино пронзают световой год свинца, не замечая его, но в раскалённой «кухне» ранней Вселенной становятся главным блюдом для прожорливых чёрных дыр.

В романе Карла Сагана «Контакт» чёрные дыры — порталы для путешествий. Здесь они растут за счёт призрачных частиц, и это не фантастика, а передний край науки.

r_s = \frac{2GM}{c^2}
Характерный размер горизонта событий, зависящий от массы M
\lambda_\nu = \frac{1}{n_\nu \langle\sigma_{\text{weak}}\rangle}
Среднее расстояние, которое нейтрино пролетает без взаимодействия; n_ν — концентрация, σ_weak ∝ G_F^2 T^2 — сечение слабого взаимодействия
Учёные
Stephen HawkingJacob BekensteinAdam RiessSaul PerlmutterBrian Schmidt
Понятия
чёрные дыры ранней Вселенной первичная чёрная дыра массовый дефект ядерной реакции массовая инфляция первичный нуклеосинтез усиление волн звёзды населения III механизм излучения Хокинга звездообразование в ранней Вселенной тёмные века эра доминирования излучения звёздная эволюция нуклеосинтез первых звёзд процесс Пенроуза тёмная звезда энтропия Барроу теорема об отсутствии волос повторный нагрев рождение частиц ветер аккреционного диска