Чёрная дыра массой всего 40 метрических тонн — примерно как гружёный тягач — может не исчезнуть, а продолжать расти внутри компактной звезды. Это показали расчёты, опубликованные в журнале Physical Review D. Об этом сообщает портал Phys.org.
В 1974 году Стивен Хокинг доказал, что чёрные дыры не абсолютно чёрные: они медленно теряют энергию через квантовый процесс, который назвали излучением Хокинга. Чем легче дыра, тем быстрее она испаряется. Дыры массой около 10 в 12-й степени килограммов, возникшие в ранней Вселенной, испаряются за время, сравнимое с её возрастом. Более лёгкие первичные дыры до наших дней и не дожили.
Но рассматриваемые на этот раз объекты могли сформироваться намного позже — внутри нейтронных звёзд и белых карликов. Эти звезды способны захватывать гипотетические сверхтяжёлые частицы тёмной материи. Так как такие частицы не аннигилируют эффективно, их накапливается в звездном ядре столько, что они под действием собственной гравитации сходятся в крошечную чёрную дыру.
Её судьба решается гонкой между ростом и испарением. Ключевую роль играет подпитка тёмной материей. Без неё критическая масса, необходимая для устойчивого роста, составляет около 10 в 10-й степени килограммов. С учётом подпитки для белого карлика в диске Галактики она снижается до 10 000 тонн, а в богатом тёмной материей галактическом балдже — до 40 тонн.
Это не значит, что такую дыру наблюдали. Но при заданных условиях она может расти вместо того, чтобы испариться, со временем уничтожить свою звезду-хозяина. Обратное тоже верно: если бы сверхтяжёлые частицы тёмной материи быстро разрушали звёзды, древних миллисекундных пульсаров не было бы. Их существование ограничивает свойства частиц — звёзды сами выступают естественными детекторами тёмной материи.