Надмасивні чорні діри могли утворитися із темної матерії

Опубліковано: 20:16 середа, 24 лютого 2021 р.  
Надмасивні чорні діри могли утворитися із темної матерії - фото
Уявлення художника про спіральну галактику, вбудовану у більший розподіл невидимої темної матерії, відомий як ореол темної матерії (забарвлений у синій колір). Дослідження, присвячені утворенню ореолів темної матерії, припустили, що кожен ореол може містити дуже щільне ядро темної матерії, яке потенційно може імітувати ефекти центральної чорної діри або, зрештою, колапсувати, утворивши її. ESO / L. Calçada

У новому теоретичному дослідженні запропонувано новий механізм утворення надмасивних чорних дір із темної матерії. Міжнародна команда виявила, що замість звичайних сценаріїв утворення із залученням "нормальної" матерії, натомість надмасивні чорні діри могли утворюватися безпосередньо з темної матерії в регіонах високої щільності в центрах галактик.

Результат має ключові наслідки для космології у ранньому Всесвіті, про що розповідають у Королівському астрономічному товаристві.

Саме те, як спочатку утворилися надмасивні чорні діри, сьогодні є однією з найбільших проблем у вивченні еволюції галактик. Надмасивні чорні діри спостерігалися вже через 800 мільйонів років після Великого вибуху, і те, як вони могли так швидко зростати, залишається незрозумілим.

Стандартні моделі утворення залучають нормальну баріонову матерію -- атоми та елементи, з яких складаються зірки, планети та всі видимі об′єкти -- яка колапсує під дією сили тяжіння, утворюючи чорні діри, які згодом зростають. Однак нова робота досліджує потенційне існування стабільних галактичних ядер, зроблених з темної матерії та оточених розрідженим ореолом темної матерії, виясняючи, що центри цих структур можуть стати настільки концентрованими, що вони також можуть колпасувати у надмасивні чорні діри при досягненні критичного порогу.

Відповідно до моделі, це могло статися набагато швидше, ніж інші запропоновані механізми утворення, і дозволило б утворити надмасивні чорні діри в ранньому Всесвіті раніше галактик, в яких вони мешкають, всупереч поточному розумінню.

Карлос Р. Аргуеллес, дослідник з Національного університету де Ла Плата та ICRANet, який керував розслідуванням, коментує: "Цей новий сценарій утворення може запропонувати природне пояснення того, як надмасивні чорні діри утворилися в ранньому Всесвіті без необхідності попереднього утворення зірок або потрібності використання насіння чорни дір з нереальною швидкістю нарощування".

Іншим інтригуючим наслідком нової моделі є те, що критична маса для колапсу в чорну діру може бути недосягнута для менших ореолів темної матерії, наприклад, тих, що оточують деякі карликові галактики. Автори припускають, що таким чином у менших карликових галактиках може залишитися центральне ядро темної матерії, а не очікувана чорна діра. Таке ядро темної матерії й надалі може імітувати гравітаційні сигнатури звичайної центральної чорної діри, тоді як зовнішній ореол темної матерії також може пояснювати спостережувані криві при обертанні галактики.

"Ця модель показує, як ореоли темної матерії можуть містити щільні концентрації у своїх центрах, що може зіграти вирішальну роль у допомозі зрозуміти утворення надмасивних чорних дір", - додав Аргуеллес.

"Тут ми вперше довели, що такі розподіли темної матерії ядро-ореол можуть справді утворитися в космологічних рамках і залишатися стабільними протягом усього життя Всесвіту".

Автори сподіваються, що подальші дослідження проллють більше світла на утворення надмасивних чорних дір у найперші дні нашого Всесвіту, а також вивчать, чи можуть центри неактивних галактик, включаючи наш власний Чумацький Шлях, грати роль носіїв цих щільних ядер темної матерії.

Результати дослідження були опубліковані в журналі "Щомісячні повідомлення Королівського астрономічного товариства".

! Читайте ще цікаві новини про космос на сайті, або слідкуйте за ними у Telegram або на Facebook.


       


Залишити свою думку:
Ваше і`мя:
Введіть число:    

Останні коментарі:

- ніхто ще не лишав коментарів -

ОСТАННІ НОВИНИ:

неділя, 18 квітня:

всі новини



СХОЖІ НОВИНИ:
Об’єднання телескопів у безпрецедентних спостереженнях за відомою чорною дірою


06:58, 15 квітня 2021 р.
Об’єднання телескопів у безпрецедентних спостереженнях за відомою чорною дірою
 
Чорні діри люблять їсти, але мають різноманітні манери поведінки за столом


05:33, 14 квітня 2021 р.
Чорні діри люблять їсти, але мають різноманітні манери поведінки за столом
 
Темна матерія могла бути зроблена з чорних дір від самого початку існування часу


21:28, 1 квітня 2021 р.
Темна матерія могла бути зроблена з чорних дір від самого початку існування часу
 
Нове дослідження ставить під сумнів 70% нашого Всесвіту


07:41, 1 квітня 2021 р.
Нове дослідження ставить під сумнів 70% нашого Всесвіту
 
Темна матерія є найбільш вірогідним джерелом надлишку гамма-випромінювання з галактичного центру


08:35, 30 березня 2021 р.
Темна матерія є найбільш вірогідним джерелом надлишку гамма-випромінювання з галактичного центру
 
НОВИНИ ВІД ПАРТНЕРІВ: