Секрет темної матерії: виявлено настільки давні чорні діри, що їх не повинно існувати

Космічний телескоп Вебб виявив надмасивні чорні діри, що створюють квазари (надзвичайно яскраві об'єкти в активних ядрах галактик), які технічно не повинні існувати. Але один рідкісний тип темної матерії може пояснити це. Дослідження опубліковано в журналі Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, пише Popular Mechanics.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Виявлені надмасивні чорні діри, квазари, що вибухнули, знаходяться настільки далеко, що світло від цих яскравих об'єктів летіло до нас майже 13 млрд років. Але одна проблема: ці чорні діри не повинні існувати.

За оцінками вчених, квазари утворилися приблизно через 800 млн років після Великого вибуху, але в той період в історії Всесвіту, коли надмасивні чорні діри не могли сформуватися. Тобто вони не могли набрати масу, яка за оцінками астрофізиків принаймні в 1 млрд разів більша, ніж у Сонця саме в цей період раннього Всесвіту. Учені вважають, що секрет надто великої маси цих чорних діри пов'язаний із темною матерією.

Астрофізики припустили, що ці надмасивні чорні діри могли виникнути з надсамовзаємодіючої темної матерії. Темна матерія поки не була виявлена безпосередньо. Якщо надсамовзаємодіюча темна матерія існує, то вона становить лише невеликий відсоток від усієї темної матерії у Всесвіті.

Учені вважають, що частинки рідкісного типу темної матерії мають сильні взаємодії одна з одною, які змушують їх рухатися до центрів галактик і утворювати згустки темної матерії. Тож найімовірніше, надсамовзаємодіюча темна матерія скупчувалася у величезні маси, які стискалися під дією гравітації самі в себе і створювали надмасивні чорні діри.

Ці надмасивні чорні діри потім продовжували зростати через постійне накопичення матерії. Що більше матерії поглинали чорні діри, то більше енергії вони випромінювали, а отже, квазари ставали яскравішими, а деякі почали сяяти так, що їхнє світло стало в сотні трильйонів разів сильнішим, ніж у Сонця, кажуть астрофізики.

Щоб перевірити свою теорію, вчені створили математичну модель утворення чорних дір за допомогою рідкісного типу темної матерії і порівняли її зі спостереженнями інших квазарів, які краще вивчені. У результаті модель показала, що теорія астрофізиків дійсно може бути правильною.

Результати дослідження надають більше достовірності припущенням про те, що темна матерія, яка надсамовзаємодіє, існує. Також астрофізики вважають, що гіпотетичні згустки цієї темної матерії могли фактично утворити найбільш ранні надмасивні чорні діри у Всесвіті.

Як уже писав Фокус, телескопи NASA показали космічний букет спеціально до Дня святого Валентина. Туманність Тарантул є одним із найяскравіших регіонів зореутворення відносно недалеко від Землі.

Також Фокус писав про те, що фізикам вдалося обмежити межу розміру нейтрино, що має велике значення для розуміння всього Всесвіту. Вивчення цієї фундаментальної частинки допоможе зрозуміти, чому у Всесвіті набагато менше антиматерії, ніж звичайної матерії.