Сверхмассивные черные дыры могут зарождаться из темной материи

Формирование сверхмассивных черных дыр остается одной из нерешенных загадок астрофизики. Такие объекты могут набирать миллионы и миллиарды масс Солнца, что требует немалого времени. Однако известны сверхмассивные черные дыры, появившиеся менее миллиарда лет спустя после Большого взрыва. Выдвигаются разные гипотезы, объясняющие их ускоренное образование: например, без исходной звезды, за счет коллапса плотных скоплений газа и пыли.

Новую идею предложила команда европейских и южноамериканских астрономов, статья которых опубликована в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Авторы обратили внимание на то, что большая часть массы галактик приходится на загадочную темную материю, которая не проявляет себя никак, помимо гравитации, действующей на обычное вещество.

Разреженное гало темной материи окружает галактики, а ближе к центру ее концентрация нарастает. Ученые предполагают, что здесь она может формировать стабильное «ядро», и если плотность темной материи достаточно велика, способна коллапсировать с образованием черной дыры. По оценкам Карлоса Аргуэльеса (Carlos Argüelles) и его коллег, такой процесс должен развиваться куда быстрее, чем в традиционных моделях, и мог привести к появлению сверхмассивных черных дыр уже в молодой Вселенной.

«Новый сценарий предлагает естественное объяснение формированию сверхмассивных черных дыр в ранней Вселенной, — добавляет Аргуэльес, — не требуя ни предварительного появления крупных звезд, ни совершенно нереалистичных скоростей аккреции вещества (как альтернативные модели. — Прим. ред.)». Любопытно, что в не слишком крупных галактиках массы темной материи должно быть недостаточно для коллапса, и «темное ядро» в них может оставаться стабильным достаточно долгое время. Его гравитация в некоторых аспектах способно имитировать присутствие черной дыры.