Для всех вас, фанатов темной материи и темной энергии, теперь есть еще одна новая «темная», чтобы добавить в список. Астрономы из Университетского колледжа Лондона (UCL) предполагают, что темное глотание произошло, когда имели место гравитационные взаимодействия между невидимым гало темной материи в скоплении галактик и газом, встроенным в гало темной материи. Это произошло, когда Вселенной было меньше миллиарда лет. Они обнаружили, что взаимодействия заставляют темную материю образовывать компактную центральную массу, которая может быть гравитационно неустойчивой, и разрушаться. Быстрый динамический крах - темное глотание.
Доктор Кертис Сакстон и профессор Кинва Ву, оба из Лаборатории космических наук Малларда, разработали модель для изучения этого процесса. Они говорят, что темное глотание произошло бы очень быстро, без следа электромагнитного излучения.
Существует несколько теорий о том, как образуются сверхмассивные черные дыры. Одна возможность состоит в том, что одно большое газовое облако разрушается. Другая причина состоит в том, что черная дыра, образованная коллапсом гигантской звезды, поглощает огромное количество вещества. Еще одна возможность состоит в том, что скопление маленьких черных дыр сливается вместе. Однако все эти варианты занимают многие миллионы лет и противоречат недавним наблюдениям, которые предполагают, что черные дыры присутствовали, когда Вселенной было менее миллиарда лет. Темное глотание может обеспечить решение проблемы медленной аккреции газа, способствуя быстрому появлению гигантских черных дыр. Затронутая темная масса в компактном ядре совместима с масштабом сверхмассивных черных дыр в галактиках сегодня.
Темная материя, по-видимому, гравитационно доминирует в динамике галактик и скоплений галактик. Тем не менее, все еще существует много догадок о происхождении, свойствах и распределении темных частиц. Хотя кажется, что темная материя не взаимодействует со светом, она взаимодействует с обычной материей посредством гравитации. «Предыдущие исследования игнорировали взаимодействие между газом и темной материей, - сказал Сакстон, - но, включив его в нашу модель, мы получили гораздо более реалистичную картину, которая лучше согласуется с наблюдениями, и, возможно, также получили некоторое представление о наличие ранних сверхмассивных черных дыр ».
Согласно модели, развитие компактной массы в ядре неизбежно. Охлаждение газом заставляет его мягко течь к центру. Газ может достигать 10 миллионов градусов на окраинах гало, диаметр которых составляет несколько миллионов световых лет, с более холодной зоной к ядру, которая окружает более теплые внутренние пространства шириной в несколько тысяч световых лет. Газ не охлаждается бесконечно, но достигает минимальной температуры, что хорошо подходит для рентгеновских наблюдений скоплений галактик.
Модель также исследует, во сколько измерений перемещаются темные частицы, поскольку они определяют скорость, с которой темное гало расширяется, поглощает и излучает тепло, и в конечном итоге влияет на распределение темной массы в системе.
«В контексте нашей модели наблюдаемые размеры ядер гало скоплений галактик и наблюдаемый диапазон масс гигантских черных дыр подразумевают, что частицы темной материи имеют от семи до десяти степеней свободы», - сказал Сакстон. «С более чем шестью внутренняя область темной материи приближается к порогу гравитационной неустойчивости, открывая возможность глотания темноты».
Результаты были опубликованы в Ежемесячных уведомлениях Королевского астрономического общества.
Источник: РАН
