Первичные чёрные дыры - это гипотетические объекты, которые образовались в самые ранние моменты существования Вселенной. В отличие от чёрных дыр со звёздной массой или сверхмассивных чёрных дыр, первичные чёрные дыры обычно крошечные, с массой примерно как у астероида и размером меньше бейсбольного мяча. Они появляются в некоторых теоретических моделях и используются для объяснения всего - от тёмной материи до далёкой Планеты X. Многие из этих моделей утверждают, что первичные чёрные дыры встречаются часто, поэтому почти неизбежно звезда захватит одну из них. Такие звёзды с центром в виде чёрной дыры известны как звёзды Хокинга.
В новой работе отмечается, что захваченная первичная чёрная дыра первоначально не окажет почти никакого влияния на звезду, похожую на Солнце. По сравнению с массой Солнца масса астероида могла бы быть просто пылинкой. Даже если бы это была чёрная дыра, она не смогла бы быстро поглотить большую часть Солнца. Но чёрная дыра в звезде потребляла бы материю в звёздном ядре и росла бы со временем. Если бы она могла быстро расти в космологических масштабах, то могла бы полностью поглотить звезду. Если нет, то она всё равно может повлиять на эволюцию и конец жизни звезды.
Исследование показывает, что это в значительной степени зависит от начального размера первичной чёрной дыры. Для самых больших масс, не исключённых наблюдениями, - около миллиардной части солнечной массы - она могла бы, по сути, поглотить звезду менее чем за полмиллиарда лет. Если это произошло, то должны существовать чёрные дыры солнечной массы, которые слишком малы, чтобы образоваться из сверхновых, как традиционные чёрные дыры звёздной массы.
Если первичная чёрная дыра гораздо меньше, скажем, меньше триллионной части солнечной массы, то всё становится сложнее. Крошечная чёрная дыра будет потреблять некоторое количество материи внутри звезды, но не очень быстро. Однако она будет перемешивать вещество в ядре, нагревая его сильнее, чем просто термоядерный синтез. В результате звезда может раздуться до "красного отщепенца", который будет холоднее и краснее обычных звёзд – красных гигантов. Вся эта турбулентность в ядре может также повлиять на активность на поверхности звезды. Эффекты были бы едва заметными, но авторы предполагают, что присутствие первичной чёрной дыры можно было бы заметить с помощью звёздной сейсмологии.
Исходя из проведённых нами гелиосейсмологических исследований, почти наверняка в нашем Солнце нет чёрной дыры. А если и есть, то она должна быть очень крошечной.
