Фізики-теоретики запропонували новий механізм створення надмасивних чорних дір з темної матерії. Вчені показали, що такі об’єкти цілком можуть формуватися зі згустків темної матерії в центрах галактик.
Механізм утворення чорних дір – одна з найбільших проблем у вивченні еволюції галактик сьогодні. Надмасивні чорні діри, згідно з дослідженнями, почали з’являтися вже через 800 мільйонів років після Великого вибуху. Те, як ці об’єкти могли рости так швидко, залишається загадкою.
У стандартних моделях нормальна баріонна матерія – атоми і фундаментальні частинки, які складають зірки, планети і всі видимі об’єкти, – колапсує під дією власного гравітаційного тяжіння, після чого формується чорна діра, що росте з плином часу. У новій роботі фізики вирішили припустити, що надмасивні чорні діри в центрах галактик складаються з темної матерії й оточені ореолом з цієї ж субстанції.
Створивши комп’ютерну модель такої структури, вчені виявили, що центри галактичних ядер з темної матерії можуть стати настільки щільними, що будуть колапсувати в надмасивні чорні діри точно так же, як їх баріонні аналоги. Згідно з фізиками, колапс такого об’єкта і зростання утвореної чорної діри може йти набагато швидше, ніж передбачають моделі чорних дір з баріонів матерії.
Відповідно до нової моделі, критична маса, необхідна для колапсу ядра галактики з темної матерії в чорну діру, набагато менше величини, обчисленої за стандартними моделями. Таким чином, такі чорні діри можуть утворюватися навіть в карликових галактиках. Автори припускають, що в такому випадку ядра карликових галактик, які не набрали критичну масу, залишилися б просто скупченням темної матерії. Таке ядро все ще може імітувати гравітаційні сигнатури звичайної чорної діри, а зовнішнє гало темної матерії може пояснити спостережувані траєкторії обертання галактик.
Стаття про відкриття опублікована в журналі Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Натхнення: www.popmech.ru