Астрофизика

Черные дыры могут образоваться из темной материи


Как изначально образовались сверхмассивные черные дыры? Это загадка, которую пытаются решить ученые, чтобы понять эволюцию галактик. Новое теоретическое исследование предлагает новый механизм создания сверхмассивных черных дыр из темной материи.

Перед тем, как получить черную дыру, обычно нужно пройти через состояние "массивная звезда". Стандартные формационные модели включают в себя барионную материю, рушащуюся на себя, чтобы образовать "гравитационные колодцы", которые затем расширяются со временем.

Однако мы наблюдаем присутствие сверхмассивных черных дыр всего через несколько сотен миллионов лет после создания Вселенной. Их образование до сих пор остается загадочным, поскольку в эти эпохи "семена", оставленные первыми звездами, не должны быть достаточно большими, чтобы породить таких космических людоедов. Большой вопрос: как они появились?

Некоторые исследователи уже выдвинули идею о том, что достаточно массивные облака газа и пыли могут в конечном итоге схлопнуться непосредственно на самих себя, что в конечном итоге приведет к возникновению черных дыр, не проходя через состояние "звезд".

В рамках новой теоретической работы астрономы предлагают другую альтернативу. Согласно им, некоторые примитивные сверхмассивные черные дыры могут образовываться непосредственно из темной материи в областях высокой плотности галактических центров.

Что такое темная материя?

Темная материя - одна из величайших загадок современной астрофизики. Мы знаем, что она существует благодаря гравитационному влиянию, которое она оказывает на окружающую среду, но мы пока не знаем ее состав. К сожалению, этот вещество не чувствительно к электромагнитной силе и поэтому не может поглощать, отражать или излучать свет. Вот почему она невидима для нас.

И её много! Барионная материя, известная как "обычная" материя (то, что составляет ваше тело, как тела звезд и планет), составляет менее 5% всей материи во Вселенной по сравнению с примерно 26,8% темной материи (остальное - темная энергия).

При этом это новое исследование предлагает потенциальное существование стабильных галактических ядер, сделанных из темной материи и окруженных ореолом разбавленной темной материи, обнаружив, что ядра этих структур могут стать настолько концентрированными, что они также могут коллапсировать в сверхмассивные черные дыры.

Иллюстрация спиральной галактики, заключенной в большую часть невидимой темной материи (гало, окрашенное в синий цвет).

Согласно модели, образование черных дыр таким образом могло происходить намного быстрее, чем при использовании других предложенных механизмов образования, и, следовательно, позволить этим сверхмассивным людоедам образовываться в ранней Вселенной без необходимости предварительного образования звезд.

Эта работа опубликована в Ежемесячных уведомлениях Королевского астрономического общества.

Читайте Новая Наука в
Back to top button