Секрет темной материи: обнаружены настолько древние черные дыры, что их не должно существовать

Космический телескоп Уэбб обнаружил сверхмассивные черные дыры, создающие квазары (чрезвычайно яркие объекты в активных ядрах галактик), которые технически не должны существовать. Но один редкий тип темной материи может объяснить это. Исследование опубликовано в журнале Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, пишет Popular Mechanics.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Обнаруженные сверхмассивные черные дыры, взорвавшиеся квазары, находятся настолько далеко, что свет от этих ярких объектов летел к нам почти 13 млрд лет. Но одна проблема: эти черные дыры не должны существовать.

По оценкам ученых, квазары образовались примерно через 800 млн лет после Большого взрыва, но в то тот период в истории Вселенной, когда сверхмассивные черные дыры не могли сформироваться. То есть они не могли набрать массу, которая по оценкам астрофизиков по крайней мере в 1 млрд раз больше, чем у Солнца именно в этот период ранней Вселенной. Ученые считают, что секрет слишком большой массы этих черных дыры связан с темной материей.

Астрофизики предположили, что эти сверхмассивное черные дыры могли возникнуть из сверхсамовзаимодействующей темной материи. Темная материя пока не была обнаружена напрямую. Если сверхсамовзаимодействующая темная материя существует, то она составляет лишь небольшой процент от всей темной материи во Вселенной.

Ученые считают, что частицы редкого типа темной материи имеют сильные взаимодействия друг с другом, которые заставляют их двигаться к центрам галактик и образовывать сгустки темной материи. Поэтому скорее всего, сверхсамовзаимодействующая темная материя скапливалась в огромные массы, которые сжимались под действием гравитации сами в себя и создавали сверхмассивные черные дыры.

Эти сверхмассивные черные дыры затем продолжали расти из-за постоянного накопления материи. Чем больше материи поглощали черные дыры, тем больше энергии они излучали, а значит квазары становились ярче и некоторые начали сиять так, что их свет стал в сотни триллионов раз сильнее, чем у Солнца, говорят астрофизики.

Чтобы проверить свою теорию, ученые создали математическую модель образования черных дыр с помощью редкого типа темной материи и сравнили ее с наблюдениями других квазаров, которые лучше изучены. В результате модель показала, что теория астрофизиков действительно может быть верной.

Результаты исследования придают больше достоверности предположениям о том, что сверхсамовзаимодействующая темная материя существует. Также астрофизики считают, что гипотетические сгустки этой темной материи могли фактически образовать самые ранние сверхмассивные черные дыры во Вселенной.

Как уже писал Фокус, телескопы NASA показали космический букет специально ко Дню святого Валентина. Туманность Тарантул является одним из самых ярких регионов звездообразования относительно недалеко от Земли.

Также Фокус писал о том, что физикам удалось ограничить предел размера нейтрино, что имеет большое значение для понимания всей Вселенной. Изучение этой фундаментальной частицы поможет понять, почему во Вселенной намного меньше антиматерии, чем обычной материи.