Тёмные следы первых звёзд: как первичные чёрные дыры влияют на сигналы из глубин Вселенной
![Красное смещение глобального 21-см сигнала демонстрирует, что включение первичных чёрных дыр (PBH) в сценарии формирования звёзд уменьшает глубину полосы поглощения за счёт более эффективного нагрева межгалактической среды рентгеновским излучением, при этом разница между моделями с PBH и без них уменьшается с уменьшением выхода рентгеновского излучения от галактик, зародившихся из PBH, а также наблюдается отличие сигналов при [latex]25 \gtrsim z \gtrsim 20[/latex] из-за повышенного производства фотонов α в модели с PBH.](https://arxiv.org/html/2601.10304v1/x2.png)
Новое исследование показывает, что первичные чёрные дыры, формирующие галактики, могут значительно искажать глобальный 21-см сигнал, открывая новые возможности для изучения ранней Вселенной.
![Анализ симуляций гравитационных волн, подобных сигналу GW231123, с использованием модели NRSur показал, что расхождения между апостериорными распределениями параметров - полной массы [latex]M_M[/latex], отношения масс [latex]q[/latex], светимости [latex]D_L[/latex] и спиновых параметров [latex]\chi_{eff}[/latex], [latex]\chi_p[/latex] - при независимом анализе данных от детекторов LIGO Livingston и LIGO Hanford согласуются с ожиданиями для гауссовского шума, при этом процент пар детекторов, демонстрирующих более значительные расхождения, чем для события GW231123, указан в легенде.](https://arxiv.org/html/2601.09678v1/figures_BF/JS_H_L_chip.png)
![Наблюдения за вероятностным распределением распадов [latex]J/\psi \rightarrow e\mu[/latex] и [latex]\psi(3686) \rightarrow e\mu[/latex] позволили установить верхние пределы для ветвящихся отношений, характеризующих нарушения лептонной универсальности, при уровне достоверности 90%.](https://arxiv.org/html/2601.09249v1/likelihood_psip2emu.png)


![В рамках модели BDE-CDM и [latex]w_0w_a[/latex]CDM, сопоставление данных BAO, CMB и Union3 позволяет проследить эволюцию нормализованной плотности тёмной энергии [latex]f_{DE}(z) \equiv \rho_{DE}(z)/\rho_{DE}(0)[/latex] в зависимости от красного смещения, выявляя момент равенства плотностей тёмной энергии и материи и демонстрируя соответствие стандартной ΛCDM модели.](https://arxiv.org/html/2601.08943v1/Figures_JCAP/Normalized_dark_energy_density_BAO_CMB_Union3.png)
![Наблюдения за пульсаром J1909−3744 позволили установить верхние пределы амплитуды гравитационного излучения [latex]\mathrm{f_{GW}}=1\mu\mathrm{Hz}[/latex], указывающие на вероятное местоположение сверхмассивных двойных черных дыр в области с прямым восхождением 19ч 17м 08с и склонением −32° 19′ 00″, что открывает новые возможности для изучения гравитационных волн низкой частоты.](https://arxiv.org/html/2601.09054v1/x5.png)
![Совместный анализ данных CMB, DESI-DR2 и DESY5 позволяет сравнить расширение Вселенной, выраженное через [latex]H(z)/(1+z)[/latex], для моделей ΛCDM и NASH, а также сопоставить их предсказания относительно спектра температурных анизотропий, выявляя относительные отклонения между этими моделями и демонстрируя, как эти данные ограничивают космологические параметры.](https://arxiv.org/html/2601.09429v1/x3.png)
![Зависимость сечения рассеяния от скорости предсказывает, что при параметрах [latex] (m,v_{R},g,\_{0}/m)=(7.7\,\mathrm{MeV},108\,\mathrm{km/s},2.4\times 10^{-3},0.067\,\mathrm{cm}^{2}/\mathrm{g}) [/latex] сечение рассеяния демонстрирует иное поведение, чем при [latex] (7.7\,\mathrm{MeV},65\,\mathrm{km/s},3.1\times 10^{-3},0.067\,\mathrm{cm}^{2}/\mathrm{g}) [/latex], что согласуется с кинематическими наблюдениями, представленными в виде точек с погрешностями.](https://arxiv.org/html/2601.09310v1/x1.png)
[/latex] и [latex](3.5)[/latex] при начальных условиях [latex]\tilde{\phi}(0)=0[/latex] и [latex]\dot{\tilde{\phi}}(0)=-0.1/\sqrt{k\alpha^{\prime}}[/latex], где [latex]\dot{\Phi}(0)[/latex] определяется из уравнения [latex](3.4)[/latex], демонстрируют сингулярности в точках [latex](t\_{\text{m}in},t\_{\text{m}ax})=\sqrt{k\alpha^{\prime}}(-5.31,3.15)[/latex] при [latex]\dot{\Phi}(0)<0[/latex] и [latex]\sqrt{k\alpha^{\prime}}(-7.06,2.69)[/latex] при [latex]\dot{\Phi}(0)>0[/latex], раскрывая зависимость расположения этих сингулярностей от начального значения скорости [latex]\dot{\Phi}(0)[/latex].](https://arxiv.org/html/2601.08905v1/x3.png)