«Невозможные» черные дыры ранней Вселенной может объяснить неизвестная форма материи
Исследование из Калифорнийского университета в Санта-Крус предлагает возможное решение одной из самых больших загадок космологии: как сверхмассивные черные дыры в ранней Вселенной стали такими огромными за короткий промежуток времени.
Темная материя, невидимая и взаимодействующая с другими объектами только через гравитацию, играет важную роль в формировании галактик. Несмотря на ее значимость, природа темной материи остается одной из главных тайн астрофизики.
Наблюдения телескопа им. Джеймса Уэбба показали квазары — чрезвычайно яркие и активные сверхмассивные черные дыры — массой более миллиарда солнечных уже через 800 млн лет после рождения Вселенной. Согласно традиционным космологическим моделям, им бы не хватило времени вырасти до таких размеров. Физики из разных стран и научных учреждений продолжают биться над этой загадкой.
В новой работе ученые предложили концепцию ультравзаимодействующей темной материи. Согласно их расчетам, эта разновидность должна составлять 10% от всех темной материи. В отличие от обычной, ультравзаимодействующая темная материя может «общаться» с остальным веществом очень активно и не только через гравитацию. Это свойство позволяет частицам такой темной материи собираться в центрах галактик, позволяя им коллапсировать в «семена» сверхмассивных черных дыр.
Модель «обеспечивает» быстрый рост черных дыр, при этом не противореча другим астрофизическим наблюдениям, пишет Live Science. Работа вышла в Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.
Чтобы проверить свою гипотезу, исследователи проанализировали три квазара, масса и возраст которых точно измерены. Концепция успешно воспроизводит параметры наблюдаемых квазаров.
Модель подразумевает существование черных дыр промежуточной массы в карликовых галактиках. Обнаружение и исследование первых в достаточном количестве также должно подтвердить гипотезу.
