Внутри Солнца может быть черная дыра размером с Меркурий, но мы этого не замечаем
Согласно гипотезе Хокинга, множество очень маленьких черных дыр было создано сразу после Большого взрыва (это так называемые первичные черные дыры), некоторые из них могли быть захвачены во время формирования новых звезд. Как это повлияет на звезду при ее жизни?
«Ученые иногда задают сумасшедшие вопросы, чтобы узнать больше», — говорит соавтор работы Сельма де Минк, директор звездного отдела Института астрофизики Макса Планка (MPA). — «Мы даже не знаем, существуют ли такие первичные черные дыры, но мы все равно можем провести интересный мысленный эксперимент».
Первичные черные дыры могли образоваться в очень ранней Вселенной. У них может быть очень широкий диапазоном масс: от небольших, как астероид, до массивных — тысячи солнечных масс. Они могут составлять важный компонент темной материи, а также быть зародышами сверхмассивных черных дыр в центрах современных галактик.
С очень малой вероятностью рождающаяся звезда могла бы захватить черную дыру с массой астероида или небольшого спутника. Такая черная дыра заняла бы центр звезды. Такая звезда называется «звездой Хокинга» в честь Стивена Хокинга, который впервые предложил эту идею в статье 1970-х годов.
Черная дыра в центре звезды Хокинга будет расти очень медленно, поскольку приток газа для питания черной дыры затрудняется исходящей светимостью. Международная группа ученых смоделировала эволюцию такой звезды с различными начальными массами черной дыры и разными моделями аккреции звездного центра. Ученые показали: когда масса черной дыры мала, звезда Хокинга практически неотличима от обычной.
«Звезды, имеющие в своем центре черную дыру, могут жить на удивление долго», — говорит соавтор работы Эрл Патрик. — «Наше Солнце может даже иметь в центре черную дыру такой же массы, как Меркурий, и мы этого не заметим».
Основное различие между такой звездой Хокинга и обычной звездой будет находиться вблизи ядра. Но это не изменит свойства звезды на ее поверхности и ускользнет от нынешних возможностей наблюдения. Однако его можно обнаружить с помощью относительно новой области — астросейсмологии, где астрономы используют акустические колебания для исследования недр звезды.
На более поздней стадии эволюции, на стадии красного гиганта, черная дыра может себя обнаружить. В рамках будущих проектов, таких как PLATO (планируемый Европейским космическим агентством космический телескоп), такие объекты могут быть найдены.
Если бы первичные черные дыры действительно образовались вскоре после Большого взрыва, поиск звезд Хокинга мог бы стать одним из способов их найти.
«Несмотря на то, что пример Солнца мы использовали в качестве гипотезы, есть веские основания полагать, что звезды Хокинга будут обычным явлением в шаровых скоплениях и ультратусклых карликовых галактиках», — отмечает профессор Мэтт Каплан, соавтор исследования. — «Это означает, что звезды Хокинга могут стать инструментом для проверки как существования первичных черных дыр, так и их возможной роли в качестве темной материи».