12 ноября 2025 года коллаборация LIGO-Virgo-KAGRA выдала автоматический алерт о необычном слиянии чёрных дыр — событии S251112cm, которое может стать первым прямым намёком на первичные чёрные дыры (PBH), образовавшиеся в первые секунды Большого взрыва. Один из объектов имел массу значительно меньше солнечной — слишком мало для звёздной чёрной дыры или нейтронной звезды, но идеально для гипотетических PBH. Это открытие, если подтвердится, перевернёт понимание тёмной материи и ранней Вселенной, хотя вероятность ложного сигнала остаётся высокой.

Что такое первичные чёрные дыры и почему они важны

Обычные чёрные дыры — звёздные (5–100 масс Солнца) или сверхмассивные (миллионы–миллиарды масс Солнца) — рождаются из коллапса звёзд или слияний. Первичные же чёрные дыры — совсем другая история: они могли образоваться из сверхплотных флуктуаций в плазменной "супе" Вселенной всего через микросекунды после Большого взрыва. Их массы варьируются от микроскопических (размером с атом) до планетарных, и они не зависят от звёзд.

PBH — один из главных кандидатов на роль тёмной материи, которая составляет 85 % всей материи во Вселенной. В отличие от экзотических частиц за пределами Стандартной модели, PBH вписываются в текущую космологию без дополнительных гипотез. Однако их пока не обнаружили напрямую: лёгкие испаряются через излучение Хокинга за секунды, а тяжёлые — слишком редки. Сигнал S251112cm, если он реален, мог бы быть слиянием двух таких PBH с субсолнечной массой.

Сигнал S251112cm: что увидели детекторы

LIGO и Virgo с 2015 года фиксируют гравитационные волны от слияний чёрных дыр и нейтронных звёзд — более 300 событий. Но S251112cm выделяется: масса одного объекта — менее солнечной, что исключает звёздные остатки (минимум 1 солнечная масса). Общая масса системы после слияния — ниже солнечной, а "гул" волн перед merger указывает на компактные объекты.

Гравитационный астроном LIGO Кристофер Берри написал в Bluesky: «Интересный кандидат #S251112cm потенциально от источника с субсолнечной массой».

Теоретический физик из Университета Дурхама Джунa Круун, не участвовавшая в наблюдении, отметила: «Если это окажется реальным, то это огромно. Это событие, которое мы не можем объяснить обычными астрофизическими процессами».

Сигнал локализован в области неба в 6000 раз шире Луны — поиск электромагнитного всплеска (в оптике или гамма-диапазоне) идёт, но шансы малы.

Вероятность ложной тревоги: один сигнал — не доказательство

Вероятность ложного срабатывания — один раз в 4 года для подобных редких событий (по сравнению с частыми слияниями чёрных дыр — один в 10–20 лет). Шум детекторов (вибрации, сейсмика) может имитировать сигнал. Полное подтверждение требует:

  • Более глубокого анализа данных O4 (четвёртого рана LIGO-Virgo-KAGRA).
  • Поиска похожих событий в будущих ранах (O5 стартует в 2026).
  • Моделирования: если PBH, то их плотность должна быть 10^{-3}–10^{-2} от тёмной материи в субсолнечном диапазоне.

Круун подчёркивает: «Маловероятно, что мы когда-либо узнаем наверняка, был ли этот алерт реальным или нет».

Вкратце

Сигнал S251112cm от LIGO-Virgo-KAGRA 12 ноября 2025 года может быть первым намёком на слияние первичных чёрных дыр с субсолнечной массой — кандидатов на тёмную материю, рождённых в Большом взрыве. Масса объектов слишком мала для звёздных остатков, но вероятность ложного сигнала (шум) — 1 в 4 года. Подтверждение требует новых данных; если реально, это революция в космологии.