Новое исследование предполагает, что сверхмассивные черные дыры могут образовываться из темной материи

То, как изначально образовались сверхмассивные черные дыры, сегодня является одной из самых больших проблем в изучении эволюции галактик

0 744

Новое теоретическое исследование предложило новый механизм создания сверхмассивных черных дыр из темной материи. Международная группа ученых обнаружила, что вместо обычных сценариев формирования с участием «нормальной» материи сверхмассивные черные дыры могут образовываться непосредственно из темной материи в областях с высокой плотностью в центрах галактик.

Результат имеет ключевое значение для космологии ранней Вселенной и опубликован в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

То, как именно изначально образовались сверхмассивные черные дыры, сегодня является одной из самых больших проблем в изучении эволюции галактик. Сверхмассивные черные дыры наблюдались уже через 800 миллионов лет после Большого взрыва, и то, как они могли расти так быстро, остается невыясненным.

Стандартные модели образования включают нормальную барионную материю — и элементы, из которых состоят звезды, планеты и все видимые объекты — коллапсируют под действием силы тяжести, образуя черные дыры, которые затем со временем растут.

Однако в новой работе исследуется потенциальное существование стабильных ядер галактик, состоящих из темной материи и окруженных ореолом разбавленной темной материи, и обнаруживается, что центры этих структур могут стать настолько концентрированными, что они также могут коллапсировать в сверхмассивные черные дыры после достижения критического порога.

Согласно модели, это могло произойти гораздо быстрее, чем другие предложенные механизмы образования, и позволило бы сверхмассивным черным дырам в ранней Вселенной сформироваться раньше, чем галактики, которые они населяют, вопреки нынешнему пониманию.

Смотрите также  Впервые физики воссоздали солнечный ветер в лаборатории

Карлос Р. Аргуэльес, исследователь из Национального университета Ла-Плата и ICRANet, который руководил исследованием, комментирует: «Этот новый сценарий формирования может предложить естественное объяснение того, как сверхмассивные черные дыры формировались в ранней Вселенной, не требуя предшествующего звездообразования или необходимости вызвать семенные черные дыры с нереалистичной скоростью аккреции».

Еще одно интригующее следствие новой модели — то, что критическая масса коллапса в черную дыру может быть недостижима для меньших гало темной материи, например, окружающих некоторые карликовые галактики.

Авторы предполагают, что это может оставить меньшие карликовые галактики с центральным ядром темной материи, а не ожидаемую черную дыру. Такое ядро ​​темной материи все еще могло имитировать гравитационные сигнатуры обычной центральной черной дыры, в то как внешнее гало темной материи могло также объяснить наблюдаемые кривые вращения галактик.

«Эта модель показывает, как гало темной материи может иметь плотные концентрации в своих центрах, которые могут сыграть решающую роль в понимании образования сверхмассивных черных дыр», — говорят ученые.

«Здесь мы впервые доказали, что такое распределение темной материи -гало действительно может формироваться в космологической структуре и оставаться стабильным на протяжении всей жизни Вселенной».

Авторы надеются, что дальнейшие исследования прольют больше света на формирование сверхмассивных черных дыр в самые ранние дни нашей Вселенной, а также выяснят, могут ли центры неактивных галактик, включая наш Млечный Путь, принимать эти плотные ядра темной материи.

Войти с помощью: 
Подписаться
Уведомление о
guest
0 Комментарий
Встроенные отзывы
Посмотреть все комментарии
0
Будем рады вашим мыслям, пожалуйста, прокомментируйте.x
()
x