Черные дыры. 2. Существуют ли первичные черные дыры? (часть 1).

      В предыдущем псто мы показали, что черные дыры звездных масс являются по сути нейтронными звездами, полностью погруженными в сферы радиусов их горизонтов событий. Черные дыры больших масс, в том числе - сверхмассивные в центрах галактик, возникали, судя по всему, в результате слияния ЧД звездных масс. Но при обсуждении гипотезы о темной материи (ТМ) в последнее время нередко говорят о ТМ в форме первичных черных дыр гораздо меньших масс, возникших на самой начальной стадии рождения Вселенной. Вынужден поэтому обсудить поставленный в заголовке этого поста вопрос.


      Что говорит по этому поводу Википедия? Статья о первичных черных дырах (ПЧД) представляет собой текст типа бла-бла-бла без как-либо обоснованных конкретных цифр и мыслей. Поэтому посмотрим, что пишут о Большом взрыве как начальной стадии рождения Вселенной.

      Википедия утверждает, что в период времени от нуля до 10⁻⁴³ первой секунды после Большого взрыва происходили процессы рождения Вселенной из сингулярности. И ничего не говорит о самом веществе, из коего состояла Вселенная. И поскольку сингулярность - понятие не физическое, а лингвистическое (математическое, но математика есть язык науки), то обсуждать возможность возникновения ПЧД в 10⁻⁴³ первой секунды жизни Вселенной без каких либо знаний о ее веществе не имеет смысла.

      Затем приблизительно через 10⁻⁴² первой секунды после момента Большого взрыва фазовый переход вызвал экспоненциальное расширение Вселенной (ее размер увеличивался в геометрической прогрессии). Данный период получил название Космической инфляции и завершился через 10⁻³⁶ первой секунды после момента Большого взрыва. При этом какой-либо информации о веществе Вселенной и его состоянии в этот период никто дать не в состоянии.

      После окончания инфляционного периода строительный материал Вселенной представлял собой кварк-глюонную плазму. Но уже на промежутке времени 10⁻³⁴--10⁻³² первой секунды с момента Большого взрыва начался процесс бариогенеза - объединения кварков и глюонов в барионы.

      Кварк-глюонная плазма возникала в экспериментах на БАКе и Тэватроне и время существования сгустков такой плазмы составляло порядка 10⁻²³ секунды. При этом никаких ЧД в этих экспериментах не возникало. Процесс бариогенеза в рождающейся Вселенной вряд ли мог длиться дольше. В этом случае к моменту 10⁻²³ первой секунды после Большого взрыва плотность вещества Вселенной должна стать порядка плотности барионной (ядерной) материи, то есть, около 3*10¹⁴ грамм на кубический сантиметр (порядка 300 млн. тонн на такой кубик). В крайнем случае - на порядок больше. А это - как раз значение плотности вещества в нейтронных звездах и в их скрытых от нас горизонтом событий разновидностях - черных дырах звездных масс.

      Таким образом, очевидного механизма рождения ПЧД в течение 10⁻²³ первой секунды после Большого взрыва не существует. Но возникает ли такой механизм после завершения процесса бариогенеза?

      По завершении процесса бариогенеза почти вся масса вещества Вселенной была сосредоточена в барионах. Преимущественно в нейтронах. И в этом смысле состояние вещества Вселенной было очень похоже на состояние вещества в недрах нейтронных звезд. Достаточно хорошо изученного в теоретическом плане. Этим и воспользуемся в дальнейшем. Рассмотрев механизм гравитационной неустойчивости, приводящий к образованию скоплений галактик, галактик, звезд и их планетных систем. Но в применении к проблеме образования первичных черных дыр. В связи со сложностью вопроса - в следующем псто.