Черные дыры могут расти прямо внутри звезд: Ученые подозревают, что звезды «заражены» черными дырами из-за тёмной материи

Астрофизики предложили новый сценарий рождения черных дыр, который переворачивает традиционные представления о звездной эволюции. Согласно гипотезе, опубликованной в Physical Review D, черные дыры могут зарождаться и расти внутри звезд, не вызывая при этом грандиозных взрывов сверхновых. Такой «тихий коллапс» способен объяснить существование «легковесных» черных дыр, которые детекторы гравитационных волн фиксируют, но не могут объяснить стандартной теорией.

Темная материя как спусковой крючок

В центре гипотезы — взаимодействие звезд с частицами темной материи. На протяжении миллионов лет эти частицы накапливаются в ядре светила. Когда их концентрация достигает критической отметки, происходит локальный коллапс, формирующий крошечную первичную черную дыру. При этом внешне звезда может оставаться абсолютно нормальной, не подавая признаков внутренней катастрофы.

Судьба белого карлика: три сценария

Наиболее интересные варианты развития событий возможны для белых карликов — сверхплотных остатков звезд солнечного типа. Ключевым фактором становится скорость их вращения:

• Медленное вращение — полное поглощение. Вещество легко падает на черную дыру, и весь карлик превращается в компактную черную дыру.
• Умеренное вращение — рождение «голой сингулярности». Материя устремляется к центру так хаотично, что горизонт событий не успевает сформироваться. Возникает объект, бросающий вызов принципу космической цензуры.
• Быстрое вращение — хрупкое сожительство. Центробежные силы замедляют падение вещества. Формируется «гибридная звезда» или «звезда-кентавр» — объект, внутри которого тихо существует черная дыра-эндопаразит.

Нейтронные звезды: без шансов

Для нейтронных звезд сценарий куда более жесткий. Из-за колоссальной плотности их вещества черная дыра растет с огромной скоростью, пожирая звезду изнутри без какой-либо внешней вспышки. Вчера была нейтронная звезда — сегодня уже черная дыра.

Как обнаружить «невидимок»

Несмотря на скрытность, такие объекты могут выдавать себя косвенными признаками. Гравитационные аномалии в двойных системах, необычное остывание звезды или специфические спектральные линии — вот ключи для поиска. Наиболее перспективная зона для наблюдений — галактический балдж, центральная область Млечного Пути, где концентрация темной материи максимальна.

Если гипотеза подтвердится, это изменит не только представления о жизненном цикле звезд. Сами звезды станут гигантскими естественными детекторами темной материи. А обнаружение голых сингулярностей, рожденных таким путем, может поставить под сомнение один из столпов Общей теории относительности Эйнштейна — принцип космической цензуры, открыв физикам доступ к изучению самых экзотических состояний материи.