• Вы находитесь тут:
  • Sci314
  • Новости
  • Черные дыры могут образовываться из-за коллапса гало темной материи

Черные дыры могут образовываться из-за коллапса гало темной материи

Появление сверхмассивных черных дыр в первые сотни миллионов лет после Большого взрыва может объяснить темная материя.

Астрономы считают, что сжатый под действием собственной гравитации гало темной материи может стать зародышем для черной дыры. Правда, для этого темная материя должна взаимодействовать сама с собой. Подробнее о своих догадках ученые рассказали в Astrophysical Journal Letters.

Астрономы наблюдают много сверхмассивных черных дыр — имеющих массу около десяти миллиардов солнечных масс. Но чтобы дыра стала сверхмассивной, она должна в течение миллиардов лет притягивать к себе материю. И тогда возникает вопрос, откуда могли появиться сверхмассивные черные дыры в ранней Вселенной, когда ее возраст составлял лишь 800 млн. лет, то есть 6% от нынешнего. Например, ученые предполагают, что зародыши сверхмассивных черных дыр могли образоваться из коллапса сверхмассивных первичных звезд, масса которых в десятки тысяч раз превышает массу Солнца.

В своей работе ученые представили сценарий, по которому происхождение сверхмассивных черных дыр с высоким значением красного смещения можно объяснить гало темной материей, которая под действием собственной гравитации коллапсируется и может служить зародышем таким объектам.

Считается, что галактики окружены гало темной материей — мы не можем непосредственно его наблюдать, но движение звезд и газа намекают на его существование. Но ученые полагают, что частицы темной материи никак, кроме как гравитационно, не взаимодействуют между собой. Впрочем, для того, чтобы создать зародыш черной дыры, им нужно взаимодействовать и коллапсировать.

Поэтому в новой работе ученые опираются на гипотезу о темной материи, что само взаимодействие (self-interacting dark matter, SIDM) и приводит к обмену энергией и импульсом между ее частицами и появлению равномерного распределения энергии в центральной области гало. Учитывая это, гало темной материи, которое самовзаимодействует может чувствовать гравитационную неустойчивость, ведет к образованию неоднородностей и заставляет его центральную область коллапсировать в зародышевую черную дыру.

Свою теорию ученые проверили по данным мощных из известных квазаров J1007 + 2115 Он существовал во времена, когда возраст Вселенной составлял 700 млн. лет, а внутри квазар скрывает аномально массивную черную дыру с массой 1,5 миллиарда масс Солнца. Объект, кстати, называется Пниуаена (Pōniuā'ena), что в переводе с гавайского означает «невиданное окружено сиянием источника творения, которое вращается». Его существование не может объяснить ни одна из существующих теорий, однако, по новому сценарию, он мог появиться из прямого коллапса гало темной материи массой в сотни солнечных.

По словам ученых, гало, из которого могли образоваться зародыши черных дыр, должны быть очень плотными, и по их сценарию ожидается, что сверхмассивные черные дыры, родившиеся в первые сотни миллионов лет после Большого взрыва, будут редкостью. Хотя коллапс гало темной материи объяснит происхождение сверхмассивных черных дыр на красных смещениях z ~ 6−7. Дополнительно проверить гипотезу ученым позволят дальнейшие наблюдения.

  • Вы находитесь тут:
  • Sci314
  • Новости
  • Черные дыры могут образовываться из-за коллапса гало темной материи
  • Вы находитесь тут:
  • Sci314
  • Новости
  • Черные дыры могут образовываться из-за коллапса гало темной материи