Чёрные дыры растут вместе с Вселенной: гипотеза объясняет ранние сверхмассивные объекты
Физики-теоретики Валерио Фараони из Университета Бишопс и Массимилиано Ринальди из Университета Тренто опубликовали на arXiv препринт, который ставит под сомнение традиционное представление о неизменности чёрных дыр в расширяющейся Вселенной.
Считается, что гравитационно связанные системы, включая чёрные дыры, не участвуют в космологическом расширении. Однако авторы работы утверждают, что воспринимаемый горизонт чёрной дыры не может оставаться статичным в меняющемся окружении. Со временем он должен начать следовать за расширением Вселенной.
Гипотеза связана с проблемой сверхмассивных чёрных дыр, обнаруженных телескопом «Джеймс Уэбб» и другими обсерваториями в ранней Вселенной. Их быстрый рост трудно объяснить стандартными механизмами из-за предела Эддингтона — ограничения на скорость падения газа на чёрную дыру.
Обычно такие объекты моделируют с помощью решения Керра для изолированной чёрной дыры в асимптотически плоском пространстве-времени. Но реальные чёрные дыры находятся внутри эволюционирующей Вселенной. Ранее Фараони и Ринальди показали, что горизонт событий, локально напоминающий шварцшильдовский, не может быть строго статичным в таких условиях без превращения в голую нулевую сингулярность.
В новой работе исследователи рассмотрели воспринимаемый горизонт вместо горизонта событий. По их мнению, это позволяет описать, как чёрные дыры могут увеличиваться вместе с расширением пространства, не нарушая известные физические ограничения.
