top of page

Малки черни дупки може да се крият в сърцето на звездите



Изследователите предполагат, че малки първични черни дупки, родени малко след Големия взрив, може да се крият в ядрата на някои звезди и да влияят на техния живот. Съобщава се, че те могат да бъдат открити, като се анализират техните осцилации на повърхността на звездата домакин. Освен това, в големи количества те могат дори да обяснят част от тъмната материя, се казва в изследването. Черните дупки обикновено се образуват при експлозии на масивни звезди (когато ядрото се срива в себе си) или при сливане на неутронни звезди. Обектът става толкова плътен, че дори светлината не може да избегне гравитационното привличане. През 1971 г. обаче Стивън Хокинг изказва предположението, че черните дупки не са непременно резултат от звезден колапс. Определени области от "супата" от частици с висока плътност, съществувала във Вселената малко след Големия взрив, биха могли да доведат до появата на черни дупки с размери от микроскопични до екстремни. По този начин тези така наречени "първични" черни дупки (ПЧД) биха възникнали в резултат на нехомогенността на началното състояние на Вселената. В частност се предполага, че ако тези ПЧХ се образуват в достатъчно голям брой, те биха могли да съставляват част или цялата тъмна материя във Вселената. Макар че в галактиката Млечен път има около 100 милиона обикновени черни дупки, смята се, че МЧД са много по-многобройни, въпреки че са разположени на по-голямо разстояние една от друга, отколкото звездите. Това означава, че те могат да присъстват в протозвездни газови облаци (молекулярните облаци, в които се раждат звездите) и по този начин да бъдат уловени от звездите по време на тяхното формиране.


В новото изследване, публикувано в The Astrophysical Journal, учените предполагат, че тези ИФЕ могат да проникнат в ядрата на звездите. Това означава, че те ще се захранват от централната черна дупка, а не от ядрен синтез (както е при обикновените звезди). По този начин тези обекти потенциално биха могли да захранват звезди като Слънцето и да влияят на продължителността на живота им. Целта на изследването е да се определи как може да се случи този процес. Освен това този тип звезди биха могли да осигурят нов начин за откриване на ИФЕ. Съществуващите методи са например за откриване на гравитационните ефекти на микроленсинг, които те могат да предизвикат. Тези ефекти възникват, когато черна дупка преминава пред ярък обект (например галактика или звезден куп), огъвайки светлината, идваща от обекта на заден план, и по този начин открива присъствието му. Досега обаче нито една техника не е успяла да ги открие. Звезда, захранвана от енергията на черна дупка Според изчисленията на авторите на новото изследване наличието на микроскопична черна дупка в сърцето на звезда не би имало сериозно въздействие върху звездата в началото на нейния живот. Това е така, защото въпреки изключително високата плътност в ядрото, ядрото на звездата е предимно празно и съдържа много малко атоми. В резултат на това за микроскопичната черна дупка би било трудно да намери материя, която да "погълне". Това означава изключително бавен растеж. За поглъщането на звездата-приемник би било необходимо "повече време от живота на Вселената", обяснява водещият автор на изследването Ърл П. Белингер, изследовател в Института по астрофизика "Макс Планк" (Германия), Йейлския университет (САЩ) и Университета в Орхус (Германия).


От друга страна, малко по-масивни МФО, като тези с размерите на астероида Церера или Плутон, биха се разраснали по-бързо - само за няколкостотин милиона години. С течение на времето материята на звездата-приемник би се завила около черната дупка ("спагетиране"), като постепенно би се образувал акреционен диск, който излъчва интензивна радиация. Когато черната дупка достигне маса, приблизително равна на тази на Земята, тя ще произведе голямо количество радиация, която ще разруши ядрото на звездата. В този момент звездата ще се превърне в т.нар. звезда на Хокинг, захранвана от енергията на черната дупка в центъра ѝ, а не от ядрен синтез. Освен това, докато се охлаждат, външните слоеве на тези звезди на Хокинг постепенно ще набъбнат и ще се образува червен гигант - в крайна сметка това е съдбата на Слънцето. Въпреки това червените гиганти, които съдържат ИФД в ядрото си, биха били малко по-хладни от обикновените гиганти. Тези резултати изглеждат съвместими с неотдавнашните наблюдения на космическия телескоп Gaia, които съобщават за наличието на около 500 аномално студени червени гиганти. Тези обекти, наричани "червени изоставащи", потенциално биха могли да крият ИФД в сърцата си.


За да се открият червени отцепници, които потенциално биха могли да бъдат звезди на Хокинг, експертите предлагат бъдещите наблюдения да бъдат насочени към анализ на честотите на вибрациите. Докато нормалният червен гигант излъчва вибрации в горните си слоеве, звездите на Хокинг вибрират чак до центъра си. Следователно може да се очаква, че те излъчват определена комбинация от честоти. Важно е обаче да се отбележи, че изследователският екип не е успял да отговори на въпроса какви честоти биха могли да излъчват тези ИФЕ, затворени в звездите - важен параметър, който трябва да бъде определен за евентуално откриване. Експертите се надяват да разберат това в близко бъдеще.


bottom of page