За всички любители на тъмната материя и тъмната енергия навън, сега има още едно ново „тъмно“, което да добавите към списъка. Астрономите от Университетския колеж в Лондон (UCL) предполагат, че тъмното поглъщане е възникнало, когато е имало гравитационни взаимодействия между невидимия ореол на тъмната материя в струпване на галактики и газа, вграден в ореола на тъмната материя. Това се случи, когато Вселената беше на по-малко от милиард години. Те открили, че взаимодействията причиняват тъмната материя да образува компактна централна маса, която може да бъде гравитационно нестабилна и да се срине. Бързият динамичен срив е тъмното поглъщане.
Д-р Къртис Сакстън и професор Kinwah Wu, двамата от космическата научна лаборатория Mullard на UCL, разработиха модел за изучаване на процеса. Казват, че тъмното поглъщане би станало много бързо, без да се излъчва следа от електромагнитно излъчване.
Има няколко теории за това как се образуват свръхмасивни черни дупки. Една от възможностите е един голям газов облак да се срине. Друго е, че една черна дупка, образувана от срива на гигантска звезда, поглъща огромни количества материя. Друга възможност е клъстер от малки черни дупки да се слеят заедно. Въпреки това, всички тези възможности отнемат много милиони години и противоречат на последните наблюдения, които предполагат, че черните дупки са съществували, когато Вселената е била на по-малко от милиард години. Тъмното поглъщане може да осигури решение за заобикалянето на бавното натрупване на газ, което позволява бързото появяване на гигантски черни дупки. Засегнатата тъмна маса в компактното ядро е съвместима с мащаба на свръхмасивни черни дупки в галактиките днес.
Изглежда, че тъмната материя гравитационно доминира в динамиката на галактиките и галактическите клъстери. Въпреки това, все още има много предположения за произхода, свойствата и разпространението на тъмните частици. Въпреки че изглежда, че тъмната материя не взаимодейства със светлината, тя взаимодейства с обикновената материя чрез гравитацията. „Предишни проучвания игнорираха взаимодействието между газ и тъмната материя,“ каза Сакстън, „но, като го включим в нашия модел, ние постигнахме много по-реалистична картина, която се вписва по-добре с наблюденията и може също да придобие известна представа за наличие на ранни свръхмасивни черни дупки. “?
Според модела развитието на компактна маса в основата е неизбежно. Охлаждането от газа кара леко да тече към центъра. Газът може да бъде до 10 милиона градуса в покрайнините на ореолите, които са с диаметър няколко милиона светлинни години, с по-хладна зона към сърцевината, която заобикаля по-топъл интериор с няколко хиляди светлинни години. Газът не се охлажда за неопределено време, но достига минимална температура, което се вписва добре с рентгенови наблюдения на галактически клъстери.
Моделът също така проучва в колко размери се движат тъмните частици, тъй като те определят скоростта, с която тъмният ореол се разширява и абсорбира и излъчва топлина и в крайна сметка влияе върху разпределението на тъмната маса в системата.
„В контекста на нашия модел, наблюдаваните размери на ядрото на ореолите на галактически клъстери и наблюдаваният диапазон от гигантски маси от черни дупки предполагат, че частиците от тъмна материя имат между седем и десет градуса свобода“, каза Сакстън. ? ”С повече от шест вътрешният участък на тъмната материя се приближава до прага на гравитационна нестабилност, отваряйки възможността за тъмно поглъщане.
Откритията са публикувани в Месечните известия на Кралското астрономическо дружество.
Източник: RAS
