Темная материя сформировала во Вселенной объекты, которые не должны были существовать — исследование

Сверхмассивные черные дыры в ранней Вселенной могли образоваться из больших газовых облаков, когда те сжались под действием гравитации.

Сверхмассивные черные дыры, расположенные в центре почти всех галактик во Вселенной, могли быть сформированы под влиянием темной материи. Иначе эти объекты не должны были существовать.

К такому выводу пришла группа астрофизиков Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, исследование которых опубликовано в журнале Physical Review Letters.

Согласно действующей теории образования Вселенной для формирования огромных черных дыр путем поглощения материи или слияния с другими черными дырами требуются миллиарды лет. Но космический телескоп Уэбб обнаружил сверхмассивные черные дыры, возникшие всего через 500 млн лет после Большого взрыва.

Существует предположение, что сверхмассивные черные дыры в ранней Вселенной могли образоваться из больших газовых облаков, когда те сжались под действием гравитации. Однако во время этого процесса газовое облако остывает слишком быстро и не коллапсирует как один сплошной объект, а разбивается на меньшие газовые облака, связанные друг с другом.

В новом исследовании говорится, что скорость охлаждения газа зависит от количества молекулярного водорода в газовом облаке. Моделирование показало, что дополнительное излучение с определенным уровнем энергии разрушит молекулярный водород и создаст условия, препятствующие дроблению огромных газовых облаков.

Авторы исследования предположили, что невидимая нам темная материя может содержать нестабильные частицы, которые могут распадаться на фотоны, то есть частицы света. Их излучение расщепляет молекулярный водород и, вероятно, способствовало тому, что газовые облака не остыли слишком быстро, остались целыми и превратились в сверхмассивные черные дыры.