Срутващите се ореоли от тъмна материя могат да поразят свръхмасивни черни дупки

Смята се, че свръхмасивните черни дупки растат бавно, тъй като те изтеглят материята около себе си в продължение на милиарди години. Но ако това е така, как са се появили толкова рано през живота на Вселената? Сега изследователите са предложили нова история за произхода им – семена от черни дупки, създадени от колапса на ореолите от самовзаимодействаща тъмна материя.

Спортни милиони или милиарди пъти масата на Слънцето, свръхмасивни черни дупки дебнат в центровете на повечето галактики. Понастоящем най-широко приетата история за това как са се появили е, че джобовете от първичен газ се срутват в по-малки „семена“ на черни дупки, които растат в продължение на милиарди години, когато се сливат с други черни дупки, поглъщат звезди или изсмукват прах, газ и всичко друго, което се скита твърде близо.

Но скорошните открития пробиха дупки в тази хипотеза. Все повече и повече свръхмасивни черни дупки са открити на големи разстояния, което показва, че вече са били добре установени през първите няколкостотин милиона години след Големия взрив. Това не би трябвало да им даде достатъчно време да станат толкова големи, според съществуващия модел.

Така че астрономите са предложили други истории. Едно скорошно проучване предполага, че ранните свръхмасивни черни дупки всъщност са създадени след колосални първични звезди, с десетки хиляди пъти масата на Слънцето, свръхнова.

В това последно проучване екип, ръководен от изследователи от Калифорнийския университет в Ривърсайд, разработи нова идея. Той е изграден около тъмната материя, загадъчните неща, за които се смята, че съставляват по-голямата част от материята във Вселената и задържат галактиките заедно с гравитационното си привличане.

Конвенционалното мислене гласи, че тъмната материя естествено би се натрупала в ореоли в цялата Вселена. И, екипът на UCR казва, при определени обстоятелства тези ореоли от тъмна материя в крайна сметка могат да станат достатъчно плътни, че да се срутят под собствената си гравитация, образувайки семе на черна дупка.

Ключът е, че при този сценарий тъмната материя ще трябва да си „взаимодейства“. Ако частиците на тъмната материя могат да взаимодействат помежду си, изследователите казват, че рушащият се ореол ще се свие и ще създаде вискозитет, който забавя въртенето му. В крайна сметка това би предизвикало семена от черни дупки, които от своя страна могат да растат доста бързо, като се хранят с обикновена материя в района, като прах и газ.

„Предимството на нашия сценарий е, че масата на черната дупка на семената може да бъде висока, тъй като тя се получава от колапса на ореол от тъмна материя“, казва Хай-Бо Ю, водещ изследовател в изследването. „По този начин тя може да прерасне в свръхмасивна черна дупка за относително кратък период от време.“

Тъмна материя, която си взаимодейства, е доста удобно обяснение за мистерията на бързорастящите свръхмасивни черни дупки, но има няколко забележки. Основната е, че най-широко приетият модел казва, че тъмната материя не взаимодейства сама със себе си – но не е напълно извън сферата на възможностите. Много модели позволяват този вид взаимодействие и наистина астрономите са намерили доказателства, които могат да го подкрепят.

Така или иначе, това е интригуваща история и тази, която може да стане повече или по-малко облагодетелствана, когато други лакомства излязат наяве.

Изследването е публикувано в Astrophysical Journal Letters.

Източник: Калифорнийски университет, Ривърсайд

.

Публикациите се превеждат автоматично с google translate