Загадка космоса: существовала ли Вселенная до Большого взрыва?

Темная материя, составляющая около 80% всей материи во Вселенной, до сих пор остается одним из самых больших нераскрытых секретов космологии. Она не взаимодействует со светом, что делает её невидимой и труднодоступной для непосредственного наблюдения. Однако движение звезд и анализ космического микроволнового фона указывают на её присутствие.

Фото из открытых источников

Новое исследование, опубликованное в Cosmology and Astroparticle Physics, предполагает, что темная материя может состоять из черных дыр, образовавшихся в процессе перехода от фазы сжатия к фазе расширения, предшествовавшего Большому взрыву. Если эта гипотеза окажется верной, мы сможем обнаружить гравитационные волны, порожденные этими черными дырами, с помощью гравитационно-волновых обсерваторий.

Традиционная модель предполагает, что Вселенная началась с сингулярности, за которой последовала инфляция — экстремально быстрое расширение. Однако новая теория предлагает более экзотический сценарий: Вселенная, возможно, существовала в фазе сжатия, пока не достигла критической плотности, что вызвало отскок и начало нынешнего периода расширения. В ходе этого процесса, согласно теории, и могли образоваться маленькие черные дыры, которые теперь мы называем темной материей.

Директор по исследованиям Французского национального центра научных исследований Патрик Питер, хотя и не участвовал в данном исследовании, поддерживает эту гипотезу. Он отмечает, что первичные черные дыры, возникшие на ранних стадиях Вселенной, могут оказаться достаточно стабильными и существовать до сих пор.

Ученые надеются, что будущие гравитационные обсерватории смогут обнаружить волны, порожденные первичными черными дырами, что станет важным шагом к подтверждению теории о скачках Вселенной. Однако для этого потребуется не менее десятилетия, ведь гравитационные обсерватории следующего поколения пока еще на стадии разработки.

«Эта работа важна, потому что предлагает естественный механизм формирования черных дыр, которые могут быть темной материей, и делает это в контексте теории, альтернативной инфляционной», — говорит Питер.

Астрофизики продолжают изучать поведение маленьких черных дыр, взаимодействующих со звездами, что также может привести к их обнаружению.