Kan supermassiva svarta hål bildas av mörk materia?

click fraud protection
Konstnärens intryck av en spiralgalax inbäddad i en större fördelning av osynlig mörk materia, känd som en mörk materia halo (färgad i blått)
Konstnärens intryck av en spiralgalax inbäddad i en större fördelning av osynlig mörk materia, känd som en mörk materia-halo (färgad i blått). Studier som tittar på bildandet av mörk materia halos har föreslagit att varje halo kan hysa en mycket tät kärna av mörk materia, som potentiellt kan efterlikna effekterna av ett centralt svart hål, eller så småningom kollapsa till bilda ett.ESO/L. Calçada, Attribution (CC BY 4.0)

I hjärtat av nästan varje galax lurar ett monster - ett supermassivt svart hål miljoner eller till och med miljarder gånger solens massa. Astronomer försöker fortfarande ta reda på hur dessa enorma djur bildas och om de bildas före eller efter galaxerna som omger dem. Nu tyder ny forskning på att deras bildande kan relateras till ett annat av astronomins stora mysterier: Mörk materia.

De flesta svarta hål bildas när stora stjärnor kollapsar till en punkt där de har en mycket stor mängd massa i en liten volym. Men med hjälp av modellering har ett team undersökt vad som skulle hända i en stabil galaktisk kärna gjord av mörk materia, omgiven av en mörk materia-gloria. De fann att mitten av området med mörk materia kunde bli så tät att det skulle kollapsa till ett supermassivt svart hål.

Rekommenderade videor

Halos av mörk materia antas existera runt galaxer, och även om de är osynliga för oss verkar de innehålla mer massa än den vanliga materien i en typisk galax. Men för att kollapsa och bilda ett supermassivt svart hål fann studien att gloria måste vara av en viss storlek - större än de som finns runt dvärggalaxer, till exempel.

Relaterad

  • Forskare vill använda gravitationsvågor för att lära sig om mörk materia
  • SpaceCamp, den fantastiska filmen från 1986, har fastnat i ett strömmande svart hål
  • Universum har ett kosmiskt "brum" orsakat av sammanslagna svarta hål

"Denna modell visar hur mörk materia halos kan hysa täta koncentrationer i sina centra, vilket kan spelar en avgörande roll för att hjälpa till att förstå bildandet av supermassiva svarta hål”, sa Carlos R. Argüelles, huvudförfattare, i en påstående. "Här har vi för första gången bevisat att sådana kärn-halo-fördelningar av mörk materia verkligen kan bildas i ett kosmologiskt ramverk och förbli stabila under universums livstid."

Modellen föreslår också att denna metod skulle tillåta svarta hål att bildas snabbt, även innan galaxerna som omger dem. Detta går emot en aktuell teori som säger att galaxer troligen först bildades i det tidiga universum och sedan supermassiva svarta hål bildades inuti dem.

Detta kan hjälpa till att förklara hur de tidigaste supermassiva svarta hålen bildades i det tidiga universum, när de inte var många stjärnor runt omkring, sa Argüelles: "Det här nya bildningsscenariot kan erbjuda en naturlig förklaring till hur supermassiva svarta hål bildades i det tidiga universum, utan att det krävdes tidigare stjärnbildning eller att man behövde anropa frösvarta hål med orealistisk ackretion priser."

Redaktörens rekommendationer

  • James Webb ser forntida damm som kan komma från de tidigaste supernovorna
  • James Webb ser det mest avlägsna aktiva supermassiva svarta hålet som någonsin upptäckts
  • Euclid-uppdraget startar för att undersöka mörk materias mysterier
  • Hur man ser hur Euklids mörk materieteleskop lanseras på lördag
  • Detta ena instrument har undersökt 2 miljoner objekt för att förstå mörk energi

Uppgradera din livsstilDigitala trender hjälper läsare att hålla koll på den snabba teknikvärlden med alla de senaste nyheterna, roliga produktrecensioner, insiktsfulla redaktioner och unika smygtittar.