Данные LIGO подтверждают гипотезу о связи первичных черных дыр с темной материей

Команда астрофизиков из Университета Майами под руководством Нико Каппеллути при участии докторанта Альберто Магараджии опубликовала работу, посвященную поиску эмпирических доказательств существования первичных черных дыр. Эти реликтовые объекты, возникшие в первые мгновения жизни Вселенной, рассматриваются как перспективные кандидаты на роль составляющих темной материи, на которую приходится порядка 85% всей массы космоса.

Первичные черные дыры представляют собой гипотетические структуры, происхождение которых не связано с жизненным циклом звезд. В отличие от типичных черных дыр, рождающихся в результате коллапса массивных светил, данные объекты могли сформироваться из флуктуаций плотности в ранней Вселенной. Согласно теоретическим моделям, их масса может варьироваться в колоссальном диапазоне: от веса небольшого астероида до параметров сверхмассивных тел.

Иллюстрация: Carl Knox / Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory

Ключевым аргументом в пользу новой гипотезы стал всплеск гравитационных волн, зафиксированный детекторами LIGO в ноябре 2025 года. Сигнал свидетельствует о слиянии двух компактных объектов, при этом масса одного из них оказалась ниже порога массы Солнца. Подобный показатель не укладывается в классические сценарии формирования черных дыр, так как звездная эволюция не предполагает появления столь маломассивных гравитационных аномалий.

Авторы исследования интерпретируют это событие как возможное свидетельство обнаружения первичной черной дыры, зародившейся в экстремальных условиях молодой Вселенной. Проведенные расчеты подтверждают, что подобные объекты должны быть крайне редкими, что полностью согласуется с единичным характером регистраций таких инцидентов системой LIGO.

В публикации подчеркивается, что первичные черные дыры могут обеспечивать значительную долю скрытой массы Вселенной, однако для окончательной верификации этой теории необходимо накопление массива наблюдательных данных. Ожидается, что качественный скачок в проверке этих выводов произойдет с запуском космической обсерватории LISA и наземного проекта Cosmic Explorer, которые будут обладать беспрецедентной чувствительностью к подобным феноменам.

Концепция существования первичных черных дыр была сформулирована Яковом Зельдовичем и Игорем Новиковым в 1970-х годах, а впоследствии получила развитие в работах Стивена Хокинга. Современные методы регистрации гравитационной «ряби» пространства-времени впервые в истории позволяют проверить эти фундаментальные теоретические модели на практике.

Источник: iXBT