Охота на самую большую черную дыру: физик ищет объекты крупнее галактик

Ученые начали поиск черных дыр, размер которых превышает целые галактики. Физик Брайан Лаки из Института перспективных исследований в Принстоне предполагает, что такие объекты, названные «чудовищно большими черными дырами» (SLAB), могут существовать и даже использоваться инопланетными цивилизациями. Эта гипотеза ставит под сомнение современные космологические модели и открывает новые горизонты для астрофизики и поиска внеземной жизни.

Физик охотится за самой большой черной дырой во Вселенной

Брайан Лаки, известный своими работами по темной материи и внеземным цивилизациям, обратил внимание на черные дыры сверхгалактических масштабов. В статье, опубликованной в New Scientist, он описывает, как такие объекты могли возникнуть естественным путем или быть созданы искусственно. Лаки оценивает массу SLAB от 100 миллиардов до 1 триллиона солнечных масс, что делает их крупнее самых массивных известных черных дыр, таких как TON 618 с массой 66 миллиардов солнечных. Современные телескопы, включая Event Horizon Telescope, способны фиксировать черные дыры лишь до определенного размера, но новые методы, такие как гравитационно-волновые детекторы, могут помочь обнаружить этих гигантов.

Как могут быть обнаружены такие черные дыры?

Поиск SLAB требует инновационных подходов. Лаки указывает, что гравитационные волны от слияний таких объектов могут быть зарегистрированы детекторами LIGO и Virgo, но для сверхмассивных черных дыр нужны более чувствительные инструменты, например, будущая космическая антенна LISA. Кроме того, SLAB могут проявлять себя через гравитационное линзирование, искажая свет далеких галактик, или через аккреционные диски, излучающие в радиодиапазоне. Однако если черная дыра не поглощает вещество, она остается невидимой, что усложняет задачу.

Предыстория и контекст

Идея существования черных дыр сверхгалактических размеров не нова, но долгое время считалась спекулятивной. Традиционные модели, основанные на коллапсе звезд, ограничивают массу черных дыр примерно 100 солнечными. Сверхмассивные черные дыры в центрах галактик, такие как Стрелец A в Млечном Пути, достигают миллионов или миллиардов солнечных масс. Однако SLAB не вписываются в стандартные сценарии образования. Лаки предполагает, что они могли возникнуть в ранней Вселенной из-за коллапса огромных газовых облаков или даже быть продуктом деятельности развитых цивилизаций. Эта гипотеза перекликается с поисками экзотических объектов и признаков внеземного разума.

Технические подробности: что такое SLAB и как они устроены

SLAB — это черные дыры с массой от 100 миллиардов до 1 триллиона солнечных масс. Для сравнения, самая массивная известная черная дыра TON 618 имеет массу около 66 миллиардов солнечных. SLAB могут иметь радиус в несколько световых дней, что делает их сравнимыми по размеру с Солнечной системой. Согласно общей теории относительности, такие объекты должны существовать, если есть достаточно материи для их формирования. Однако стандартная космология не предсказывает их появления в современной Вселенной. Лаки предполагает, что они могут быть реликтами ранних этапов, когда плотность материи была выше, или результатом слияния множества меньших черных дыр. Интересно, что SLAB могут быть стабильными и не испускать излучение Хокинга, так как их температура крайне низка.

Какие методы поиска SLAB существуют?

Ученые рассматривают несколько стратегий. Во-первых, гравитационное микролинзирование: если SLAB пройдет перед далекой звездой, ее свет временно усилится. Во-вторых, поиск аномальных аккреционных дисков: даже если SLAB неактивна, окружающий газ может излучать в радиодиапазоне. В-третьих, гравитационные волны: слияния SLAB с другими черными дырами должны порождать сигналы, доступные для будущих детекторов. Лаки также предлагает искать признаки искусственных структур вокруг SLAB, таких как сферы Дайсона, которые могли бы использовать энергию аккреции.

Кого затронет и как

Поиск SLAB имеет значение для нескольких групп. Астрономы получат новый класс объектов для наблюдений, что может привести к пересмотру моделей эволюции галактик. Физики-теоретики должны будут объяснить механизмы их образования. Для специалистов по поиску внеземных цивилизаций (SETI) это открывает возможность: если SLAB существуют, они могут быть источниками энергии для ультраразвитых цивилизаций. Российские ученые, работающие в области гравитационной физики и астрофизики, также могут быть вовлечены в международные проекты по обнаружению таких объектов. Однако на данный момент SLAB остаются гипотетическими, и их поиск требует значительных ресурсов и времени.

Что будет дальше

Лаки планирует продолжить теоретические исследования и стимулировать наблюдательные программы. Возможно, данные с телескопа James Webb или будущих гравитационно-волновых обсерваторий помогут обнаружить кандидатов в SLAB. В ближайшие годы ученые сосредоточатся на анализе архивных данных и разработке методов поиска. Если SLAB будут найдены, это станет революцией в астрофизике и, возможно, первым шагом к обнаружению внеземного разума.

Итог

Идея «чудовищно больших черных дыр» бросает вызов современным представлениям о Вселенной и открывает новые возможности для науки. Независимо от того, существуют ли они на самом деле, поиск SLAB стимулирует развитие технологий и теорий, которые могут привести к неожиданным открытиям. Следить за этой темой стоит всем, кто интересуется астрофизикой и поиском внеземной жизни.