Надмасивні чорні діри могли утворитися із темної матерії

24 / 2 / 2021 20:16
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 на Facebook.

ТЕГИ:

 

Останні новини

сьогодні:
четвер, 18 липня:

всі новини


 
ПОПУЛЯРНІ НОВИНИ:
17-21 липня в Києві проходять продуктові ярмарки

17:42, 16 липня 2024 р.
17-21 липня в Києві проходять продуктові ярмарки
 
Парамедикиня "Пташка" закликає Зеленського провести службову п...

18:24, 14 липня 2024 р.
Парамедикиня "Пташка" закликає Зеленського провести службову п...
 
Війна: ситуація на ранок 870 доби повномасштабного вторгнення

09:40, 12 липня 2024 р.
Війна: ситуація на ранок 870 доби повномасштабного вторгнення
 
З вечора збито 5/5 крилатих ракет та 11/19 БпЛА - решта 8 ймов...

08:36, 12 липня 2024 р.
З вечора збито 5/5 крилатих ракет та 11/19 БпЛА - решта 8 ймов...
 
Війна: ситуація на ранок 871 доби широкомасштабного вторгнення

08:59, 13 липня 2024 р.
Війна: ситуація на ранок 871 доби широкомасштабного вторгнення
 
 
СХОЖІ НОВИНИ:
"Габбл" відстежив темну матерію в карликовій галактиці

21:17, 12 липня 2024 р.
"Габбл" відстежив темну матерію в карликовій галактиці
 
Астрономи заявили, що знайшли найближчу чорну діру середньої м...

22:01, 10 липня 2024 р.
Астрономи заявили, що знайшли найближчу чорну діру середньої м...
 
Запропоновано модель, яка пояснює нестачу мініатюрних чорних д...

07:58, 30 травня 2024 р.
Запропоновано модель, яка пояснює нестачу мініатюрних чорних д...
 
Чорні діри - це "зірки смерті" в дії

09:39, 23 травня 2024 р.
Чорні діри - це "зірки смерті" в дії
 
Деякі надмасивні чорні діри є тихими ненажерами

12:17, 11 травня 2024 р.
Деякі надмасивні чорні діри є тихими ненажерами
 
Цей сайт та сторонні віджети на ньому використовують COOKIE, що необхідно для повноцінної роботи сайту. “Куки” – це безпечна технологія збирання аналітичної інформації про відвідувачів. Їх можна відключити у налаштуваннях Вашого браузера. Погодитися на використання Cookie