Новая работа предлагает способ искать первичные черные дыры не напрямую, а по следам в остатках сверхновых типа Ia. Это гипотетические объекты, которые могли возникнуть сразу после Большого взрыва и до сих пор рассматриваются как один из кандидатов на темную материю.
Авторы статьи в The Astrophysical Journal рассматривают класс первичных черных дыр с массами от крупного астероида до небольшой луны или карликовой планеты. Идея такая: если такой объект пролетает через белый карлик, его гравитация вызывает приливный нагрев в плотном веществе звезды. Когда температура в области прохода доходит примерно до 0,5 млрд К, может начаться неконтролируемое термоядерное горение.
Если горячая область достаточно велика, белый карлик взрывается как сверхновая типа Ia. Обычно такие взрывы связывают с двойными системами, где белый карлик набирает вещество от звезды-компаньона. В варианте с первичной черной дырой запуск другой: маленькая черная дыра проходит сквозь белый карлик и оставляет внутри тепловой след, который может запустить термоядерный разгон.
Команда Шин-Чи Люнга не ограничилась самой идеей поджига. В новой работе исследователи сравнили расчетные кривые блеска, состав выброшенного вещества и остатки сверхновых с наблюдениями. По их оценке, часть уже известных сверхновых типа Ia может совпадать с таким сценарием по химическим признакам.
Отдельный блок расчетов связан с галактической химической эволюцией. Авторы добавили такие взрывы как новый источник элементов и проверили, как они влияют на содержание марганца, никеля и других продуктов в звездах за большие промежутки времени. Сценарий оказался совместим с некоторыми измеренными наборами элементов, особенно для звезд с высокой металличностью.
Главная оговорка остается большой: первичные черные дыры пока не обнаружены, и работа не доказывает их существование. Но она дает проверяемый след. Если астрономы найдут остатки сверхновых типа Ia с нужной химией и кривыми блеска, это станет косвенным тестом для одного из вариантов темной материи.
