¿Podrían formarse agujeros negros supermasivos a partir de materia oscura?

Impresión artística de una galaxia espiral incrustada en una distribución más amplia de materia oscura invisible, conocida como halo de materia oscura (coloreada en azul)
Impresión artística de una galaxia espiral incrustada en una distribución más amplia de materia oscura invisible, conocida como halo de materia oscura (de color azul). Los estudios que analizan la formación de halos de materia oscura han sugerido que cada halo podría albergar una materia muy densa. núcleo de materia oscura, que potencialmente puede imitar los efectos de un agujero negro central, o eventualmente colapsar para convertirse en formar uno.ESO/L. Calçada, Atribución (CC BY 4.0)

En el corazón de casi todas las galaxias se esconde un monstruo: un agujero negro supermasivo que tiene millones o incluso miles de millones de veces la masa del sol. Los astrónomos todavía están tratando de descubrir cómo se forman estas enormes bestias y si se formaron. antes o después las galaxias que los rodean. Ahora, una nueva investigación sugiere que su formación podría estar relacionada con otro de los grandes misterios de la astronomía: Materia oscura.

La mayoría de los agujeros negros se forman cuando las estrellas grandes colapsan hasta un punto en el que tienen una gran cantidad de masa en un pequeño volumen. Pero utilizando modelos, un equipo ha investigado qué sucedería en un núcleo galáctico estable hecho de materia oscura, rodeado por un halo de materia oscura. Descubrieron que el centro de la región de materia oscura podría volverse tan denso que colapsaría formando un agujero negro supermasivo.

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Se infiere que existen halos de materia oscura alrededor de las galaxias y, aunque son invisibles para nosotros, parecen contener más masa que la materia normal de una galaxia típica. Pero para colapsar y formar un agujero negro supermasivo, el estudio encontró que el halo tendría que ser de cierto tamaño, mayor que los que se encuentran alrededor de las galaxias enanas, por ejemplo.

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"Este modelo muestra cómo los halos de materia oscura podrían albergar densas concentraciones en sus centros, lo que puede "Juegan un papel crucial para ayudar a comprender la formación de agujeros negros supermasivos", dijo Carlos r. Argüelles, autor principal, en un declaración. "Aquí hemos demostrado por primera vez que tales distribuciones de materia oscura entre el núcleo y el halo pueden formarse en un marco cosmológico y permanecer estables durante toda la vida del Universo".

El modelo también sugiere que este método permitiría que los agujeros negros se formen rápidamente, incluso antes que las galaxias que los rodean. Esto va en contra de una teoría actual que dice que las galaxias probablemente se formaron primero en el universo primitivo y luego se formaron agujeros negros supermasivos en su interior.

Esto podría ayudar a explicar cómo se formaron los primeros agujeros negros supermasivos en el universo primitivo, cuando no había muchas estrellas alrededor, dijo Argüelles: "Este nuevo escenario de formación puede ofrecer una explicación natural de cómo se formaron los agujeros negros supermasivos en el Universo temprano, sin requerir formación estelar previa ni necesidad de invocar agujeros negros semilla con acreción poco realista tarifas.”

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