В последние годы благодаря телескопам было открыто множество черных дыр, существование которых невозможно объяснить образованием из звезд за время, прошедшее со начала существования Вселенной. На этом фоне возникло предположение, что вся темная материя может состоять из подобных черных дыр. Чтобы проверить эту гипотезу, группа астрономов провела исследование, однако их работа выявила еще больше нестыковок, чем те, которые они пытались устранить.
Недавно Naked Science писал о черной дыре в 50 миллионов масс Солнца, которую датировали первым миллиардом лет истории Вселенной. Практически невозможно придумать механизмы набора этой массы за такое время, тем более что галактика, где ее нашли, по массе уступает этой ЧД.
Ранее уже отмечались аналогичные явления. Эти события нередко называют «первичными», что подразумевает их возникновение в первые моменты существования Вселенной. Ввиду их высокой концентрации некоторые ученые считают, что они являются источником темной материи – таинственной субстанции, невидимой в дисках галактик, но присутствующей в так называемых темных галактических гало.
Представленное объяснение природы темной материи вызвало резкую критику со стороны ученых, продолжающих верить в ее состав из частиц. Одна из таких групп выложила на сервере препринтов Корнеллского университета статью, прямо в заголовке обозначив ее как «гвоздь в гроб темной материи из первичных черных дыр». Научную работу направили на публикацию в журнал Publications of the Astronomical Society of the Pacific.
В ходе исследования были изучены многочисленные широкораздельные двойные звездные системы карликовой галактике Волопас I. Она расположена на расстоянии 200 тысяч световых лет от Земли и совершает вращение вокруг Млечного Пути. У пятидесяти двух потенциальных двойных звёзд межзвёздное расстояние варьируется от 1,05 до 2,4 триллиона километров (что в семь–шестнадцать тысяч раз превышает расстояние между Землёй и Солнцем).
Исследования, проведенные учеными, демонстрируют, что наблюдаемая концентрация широких двойных звезд в исследованных областях не согласуется с большим количеством черных дыр, масса которых составляет менее пяти солнечных масс, в пределах области Волопаса I. Подобная частота широких двойных звезд отмечается и в нашей Галактике. На основании этих данных исследователи заключили, что черные дыры малой массы встречаются нечасто, и их совокупная масса не может составить более одного процента от общей массы темной материи во Вселенной. Таким образом, темная материя должна состоять из другого вещества.
Однако, как несколько лет назад отмечал Naked Science проводит такие расчеты, основываясь на допущении о равномерном расположении «первичных» черных дыр во Вселенной. Однако, сторонники гипотезы о том, что темная материя состоит из черных дыр, уже около десятилетия назад пришли к выводу, что они должны формироваться не равномерно, а в виде скоплений – компактных шаровых звездных скоплений с массой, достигающей сотни тысяч солнечных масс. Эти шаровые скопления располагаются в темных галактических гало и практически не содержат звезд и газа. В связи с этим, выявить их взаимодействие с широкими двойными системами в обычных галактиках крайне сложно, поскольку их там попросту не существует.
В скором времени обсуждение так называемых «первичных» (или реликтовых, согласно теории «Вселенной-феникса») черных дырах станет более интенсивным, поскольку в следующие 10 лет весьма вероятно значительное увеличение числа их обнаружений. Это может как подтвердить справедливость гипотезы о роли черных дыр в объяснении темной материи, так и спровоцировать появление большого количества исследований, критикующих е.