Тусклое свечение чёрных дыр не спасает Вселенную экспресс
Космологи столкнулись с забавной ситуацией: два надёжных инструмента рисуют слегка разные карты одной и той же Вселенной. Один инструмент — карта древнего света (реликтового излучения), другой — карта распределения галактик. В общих чертах они согласны, но в деталях расходятся. Галактики показывают, что вещества вокруг нас чуть меньше, чем предсказывает древний свет. А сам древний свет выглядит так, будто гравитация на пути к нам искривила его чуть сильнее.
Группа учёных проверила идею, которая могла бы это исправить. Они предположили, что после того, как Вселенная остыла и стала прозрачной, в ней ненадолго появился дополнительный туман из свободных электронов. Такой туман мог бы возникнуть, если бы в космосе испарялись крошечные первичные чёрные дыры — те, что, возможно, родились в первые мгновения после Большого взрыва. Испаряясь, они разогревали бы окружающий газ, делая его снова непрозрачным для частиц света.
Авторы работы честно протестировали эту гипотезу на всех доступных данных, включая самые точные карты древнего света. Они разрешили своей модели добавлять туман на разных этапах истории космоса, чтобы найти наилучшее совпадение. Результат оказался скромным. Дополнительное замутнение, которое могли бы создать такие чёрные дыры, получилось максимум 0,008. Это как попытаться затемнить солнечный день, плеснув в воздух чайную ложку воды. А чтобы полностью убрать расхождение между картами, нужна была бы плотность тумана в 0,03 — почти в четыре раза больше.
Так что загадка остаётся. Природа не пошла по самому простому пути, и астрономам придётся искать другое объяснение тому, почему карты прошлого и настоящего немного не совпадают. Возможно, ответ кроется не в новых частицах, а в более тонких деталях того, как мы измеряем сам космос.
Оригинальная аннотация
как её написали авторы, на английском arXiv:2608.01919v1
BAO and CMB data are somewhat discrepant when interpreted in the context of $$\Lambda$$cdm, discrepancies that show up as a `matter density deficit' and as a `CMB lensing excess'. One possible resolution is an increased optical depth to scattering off of free electrons in the post-recombination universe, $$\tau$$, a possibility raised by Sailer et al. 2025 and Jhaveri et al. 2025. Since Planck measurements of the low-$$\ell$$ polarization `reionization bump' already constrain $$\tau$$ from standard stellar-driven reionization at $$z<10$$, we investigate additional optical depth sourced by transient or partial reionization at higher redshift from exotic processes. For specificity, we explore the impact of Hawking radiation from a monochromatic spectrum of primordial black holes, retaining the high-$$\ell$$ $$TT/TE/EE$$ data that constrain such histories and varying the reionization redshift jointly. We find that the CMB data do not significantly prefer these additional signals: the boost is at most $$\Delta\tau \simeq 0.008$$, well short of the $$\Delta\tau \simeq 0.03$$ that would completely eliminate the moderate discrepancy. The matter density deficit and the lensing excess are not significantly eased: we explain why, tracing it to compensation from the reionization redshift and the residual PBH signal at $$\ell > 30$$.
Первичные чёрные дыры массой с небольшой астероид (миллиард тонн) испаряются примерно за срок, сравнимый с возрастом Вселенной. Их последние мгновения должны выглядеть как короткая, но очень яркая вспышка гамма-излучения.
В романе «Столпы Творения» Терри Гудкайнда герои ищут способ спрятаться от всевидящего врага, искажая окружающую реальность — примерно так же, как тёмная материя и невидимые чёрные дыры искажают для нас свет далёких галактик.