Az összes sötét anyag és a sötét energia rajongója számára, most van egy újabb „sötét” anyag, amelyet fel kell venni a listába. A londoni University College (UCL) csillagászai azt sugallják, hogy sötét elsüllyedés történt, amikor gravitációs kölcsönhatások zajlottak a sötét anyag láthatatlan halójával egy galaxiscsoportban és a sötét anyag haloba ágyazott gáz között. Ez akkor fordult elő, amikor az Univerzum kevesebb, mint egy milliárd éves volt. Megállapították, hogy az interakciók eredményeként a sötét anyag egy kompakt központi tömeget képez, amely gravitációs szempontból instabil lehet, és összeomlik. A gyors dinamikus összeomlás a sötét elsüllyedés.
Dr. Curtis Saxton és Kinwah Wu professzor, mind az UCL Mullard Űrtudományi Laboratóriuma kidolgozott egy modellt a folyamat tanulmányozására. Azt mondják, hogy a sötét elsüllyedés nagyon gyorsan megtörtént volna, anélkül, hogy az elektromágneses sugárzás nyomát bocsátanák volna ki.
Számos elmélet létezik a szupermasszív fekete lyukak kialakulásáról. Az egyik lehetőség, hogy egyetlen nagy gázfelhő összeomlik. Egy másik az, hogy egy óriáscsillag összeomlásával kialakult fekete lyuk hatalmas mennyiségű anyagot nyel fel. Még egy másik lehetőség, hogy egy kis fekete lyukak halmaza egyesül. Mindezek a lehetőségek azonban több millió millió évet vesznek igénybe, és ellentmondanak a legújabb megfigyeléseknek, amelyek arra utalnak, hogy fekete lyukak voltak jelen, amikor az Univerzum kevesebb, mint egy milliárd éves volt. A sötét süllyedés megoldást kínálhat arra, hogy miként kerülték meg a gázkibocsátás lassúságát, lehetővé téve az óriás fekete lyukak gyors megjelenését. A kompakt magot érintő sötét tömeg kompatibilis a mai galaxisok szupermasszív fekete lyukainak skálájával.
Úgy tűnik, hogy a sötét anyag gravitációs szempontból uralja a galaxisok és galaxiscsoportok dinamikáját. A sötét részecskék eredete, tulajdonságai és eloszlása viszont még mindig sok sejtés. Noha úgy tűnik, hogy a sötét anyag nem lép kölcsönhatásba a fénygel, a gravitáció révén kölcsönhatásba lép a rendes anyaggal. "A korábbi tanulmányok figyelmen kívül hagyták a gáz és a sötét anyag közötti kölcsönhatást" - mondta Saxton -, de modellezésünkbe véve sokkal reálisabb képet kaptunk, amely jobban illeszkedik a megfigyelésekhez, és betekintést nyerhetünk a korai szupermasszív fekete lyukak jelenléte. ”?
A modell szerint elkerülhetetlen egy kompakt tömeg kialakítása a magban. A gáz általi hűtés miatt óvatosan áramlik a központ felé. A gáz akár 10 millió fok is lehet a halók szélén, amelyek átmérője néhány millió fényév, hűvösebb övezettel a mag felé, amely néhány ezer fényév alatt melegebb belső teret vesz körül. A gáz végtelenül nem hűti, de eléri a minimális hőmérsékletet, amely jól illeszkedik a galaxiscsoportok röntgen megfigyeléseihez.
A modell azt is megvizsgálja, hogy a sötét részecskék hány dimenzióban mozognak be, mivel ezek meghatározzák azt a sebességet, amellyel a sötét halo megnő, elnyeli és kibocsátja a hőt, és végül befolyásolja a sötét tömeg eloszlását a rendszerben.
"A modellünkkel összefüggésben a galaxisfürt haloszlók megfigyelt magméretének és az óriás fekete lyuk tömegének megfigyelt tartománya azt sugallja, hogy a sötét anyag részecskéi hét és tíz között vannak szabadon," - mondta Saxton. ? ”Több mint hat esetben a sötét anyag belső régiója közeledik a gravitációs instabilitás küszöbéhez, lehetővé téve a sötét elsüllyedést.
Az eredményeket a Királyi Csillagászati Társaság havi értesítéseiben tették közzé.
Forrás: RAS
