Темна матерія може вирішити таємницю надмасштабного утворення чорного діра

Нові космологічні дослідження з університету Каліфорнії Riverside з'єднує два феномена Всесвіту: супермасивні чорні діри та темна матерія. На думку фізика та астронома Хай-Бо Ю, темна матерія може бути ключем до розуміння того, як величезні чорні дірки утворюються в ранньому Всесвіті. Ця робота все залежить від моделювання, але ми могли б мати засоби перевірки роботи ЮУ експериментально до довгого.

Супермасивні чорні діри можуть мати мільйони або мільярди разів більше маси, ніж Сонце. Вважається, що більшість великих галактик мають супермасивну чорну діру у своїх центрах. Один у Чумацькому шляху називається Стрітрієм А * (виражений "Стрільця зірка"). Вчені знаменито знадобилися супермасивну чорну діру в центрі Галактики M87 у 2019 році (див. Вище).

Оскільки вчені однолітків глибше у Всесвіті, вони також виглядають далі вчасно. Одна здивована особливість Всесвіту під час молодших еонів - наявність надмасивних чорних отворів. Походження цих величезних руйнуваних зірок - це все ще темно, і один з найбільш здивуваних аспектів - це те, як вони взагалі існували в ранньому Всесвіті. Початкова "насіння" чорна діра повинна бути набагато більшою, ніж середня чорна діра в ці дні. Альтернативно, ці ранні особливості могли б вирощувати набагато швидше, ніж сьогодні.

Темна матерія є своєю власною таємницею, оскільки вона не взаємодіє з нормальним питанням, крім тяжіння. Ми можемо спостерігати ефекти темної матерії на звичайну справу, навіть якщо ми її не бачимо. Наприклад, гало темної матерії, яка оточує більшість, якщо не всі, галактики в сучасній Всесвіті. Симуляція, створена командою ЮУ, починається з подібного галового темного матеріалу з однією важливою відмінностями: хоча імітаційний гало не може взаємодіяти з нормальним питанням, він може взаємодіяти з іншою темною речовиною.

У цих умовах дослідження стверджує, що темна матерія, яка може взаємодіяти з собою, буде передаватися енергією між частинками, викликаючи тертя та зменшуючи кутовий імпульс. Врешті-решт, ці сили викликають хмару колапсу і утворюють велику чорну діру. За словами Ю., ця власність пояснить, що ми бачимо у дуже старих чорних популяціях. Щоб звичайно знати, ми повинні спостерігати заммерні небесні об'єкти з перших мільярдів років Всесвіту. Це за межами наших поточних можливостей. На щастя, майбутні інструменти, такі як космічний телескоп James Webb, повинні мати можливість це зробити. Наразі НАСА сподівається отримати телескоп Webb в космос до кінця року.