Тусклое свечение чёрных дыр не спасает Вселенную экспресс

Оригинал: "Boosting the optical depth to Thomson scattering with primordial black hole evaporation at high redshift"
arXiv:2608.01919v1 · 2026-08-03 · CC BY 4.0 · 2 мин
Дополнительный туман из испаряющихся чёрных дыр не смог сгладить разногласия между картами ранней и поздней Вселенной.

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.

Первичные чёрные дыры — не фантастика, а реальная гипотеза. В отличие от обычных дыр, которые образуются из звёзд, эти могли появиться из сгустков сверхплотной материи в самом начале. Их ещё никто не видел, но их поиск — один из самых горячих детективных сюжетов в астрофизике.

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.

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.

Учёные
Stephen HawkingJacob BekensteinJohn Archibald WheelerFritz ZwickyKarl SchwarzschildRalph Alpher
Понятия
оптическая толщина затмение реликтового излучения инфракрасный избыток усиление волн пробел масс чёрных дыр взаимодействие чёрной дыры и тёмной материи аномалии излучения Хокинга оптическое искажение измерение реликтового излучения реионизация аксионная тёмная материя покраснение обертоны аномалии тени чёрной дыры логарифмическая поправка