Ученые продолжают размышлять над проблемой сверхмассивных черных дыр, находящихся в центрах галактик. Они считают, что их быстрому росту в начале существования Вселенной мог способствовать распад темной материи.
Загадка сверхмассивных черных дыр
Недавно ученые выдвинули новую теорию по поводу того, как сверхмассивные черные дыры могли образоваться и вырасти до гигантских размеров в максимально сжатые сроки. Эти космические монстры находятся в центре каждой из галактик и, согласно современным представлениям о Вселенной, играют ключевую роль в эволюции звездных систем.
Считается, что в течение большей части своей истории сверхмассивные черные дыры росли путем слияния и поглощения газа и пыли. Однако моделирование этого процесса показывает, что за время существования Вселенной вырасти до нынешних размеров, образовавшись из звезд, они не могли.
И действительно, наблюдения космического телескопа James Webb показывают, что в молодой Вселенной, которую мы видим такой, какой она была в возрасте менее 1 млрд лет, очень много больших галактик с массивными черными дырами в центрах.
Прямой коллапс
Для ученых совершенно очевидно, что обычным способом эти монстры добиться таких размеров в те времена не могли. Поэтому они выдвинули теорию их образования, предусматривающую механизм, который совсем не встречается сейчас — прямой коллапс.
Согласно ей, первые сверхмассивные черные дыры образовались из гигантских облаков газа, которые под действием собственной силы тяжести чрезвычайно быстро сжались в одну точку. Это действительно могло бы объяснить их скорую эволюцию.
Проблема только в том, что гравитация работает не только на больших, но и малых масштабах. Поэтому прежде чем все это случилось бы, гигантские облака должны распасться на отдельные облака, а те — превратиться в звезды примерно так, как это происходит сейчас.
Темная материя
И вот ученые решили, что всю эту проблему может решить темная материя. Что это точно никто не знает, но считается, что именно ею представлено 85 процентов вещества во Вселенной. Это какие-то частицы, которые никак не взаимодействуют с остальной Вселенной, кроме как через гравитацию.
Из-за того, что непосредственное наблюдение темной материи практически невозможно, ученые до сих пор спорят, что это за частицы. Вполне возможно, что на самом деле их не один вид, и некоторые из них на рассвете существования Вселенной могли распадаться, порождая нечто более привычное нам, например, фотоны.
И вот здесь для теории прямого коллапса появляется шанс, потому что для того, чтобы она работала, что-то должно уравновешивать гравитацию на малых масштабах, но не делать это на больших. И давление от энергии фотонов подходит для этого лучше. И теперь у ученых есть замечательное объяснение, откуда они могли взяться.
По материалам www.space.com
