For alt du mørk materie og mørk energi fans der ute, nå er det en ny "mørk" å legge til listen. Astronomer fra University College of London (UCL) foreslår at mørk gulping skjedde når det var gravitasjonsinteraksjoner mellom den usynlige glorie av mørk materie i en klynge av galakser og gassen som var innebygd i mørkstoff halo. Dette skjedde da universet var mindre enn en milliard år gammelt. De fant at samhandlingene fører til at den mørke saken danner en kompakt sentralmasse, som kan være gravitasjonsmessig ustabil, og kollapser. Den raske dynamiske kollapsen er den mørke gulpingen.
Dr. Curtis Saxton og professor Kinwah Wu, begge av UCLs Mullard Space Science Laboratory, utviklet en modell for å studere prosessen. De sier at den mørke gulpingen ville ha skjedd veldig raskt, uten at det ble gitt ut spor av elektromagnetisk stråling.
Det er flere teorier for hvordan supermassive sorte hull dannes. En mulighet er at en eneste stor gasssky skyter sammen. En annen er at et svart hull dannet ved kollapsen av en gigantisk stjerne svelger opp enorme mengder materie. Nok en mulighet er at en klynge av små sorte hull smelter sammen. Imidlertid tar alle disse alternativene mange millioner år og er i strid med nylige observasjoner som antyder at sorte hull var til stede da universet var mindre enn en milliard år gammelt. Mørk gulping kan gi en løsning på hvordan langsomheten i gassutvinning ble omgått, noe som muliggjør hurtig fremvekst av gigantiske sorte hull. Den berørte mørke massen i den kompakte kjernen er kompatibel med omfanget av supermassive sorte hull i galakser i dag.
Mørk materie ser ut til å gravitasjonsmessig dominere dynamikken i galakser og galakse klynger. Imidlertid er det fortsatt en god del formodninger om opprinnelse, egenskaper og fordeling av mørke partikler. Selv om det ser ut til at mørk materie ikke samhandler med lys, samhandler den med vanlig materie via tyngdekraften. "Tidligere studier har ignorert samspillet mellom gass og den mørke saken," sa Saxton, "men ved å ta den inn i modellen vår, har vi oppnådd et mye mer realistisk bilde som passer bedre med observasjoner og kan også ha fått litt innsikt i tilstedeværelsen av tidlige supermassive sorte hull. ”?
I følge modellen er utviklingen av en kompakt masse i kjernen uunngåelig. Avkjøling av gassen får den til å renne forsiktig inn mot sentrum. Gassen kan være opptil 10 millioner grader i utkanten av glorieene, som er få millioner lysår i diameter, med en kjøligere sone mot kjernen, som omgir et varmere interiør noen tusen lysår på tvers. Gassen avkjøles ikke på ubestemt tid, men når en minimumstemperatur, noe som passer godt med røntgenobservasjoner av galakse klynger.
Modellen undersøker også hvor mange dimensjoner de mørke partiklene beveger seg i, ettersom disse bestemmer hastigheten som den mørke glorie utvider og absorberer og avgir varme, og til slutt påvirker fordelingen av mørkemasse systemet.
"I sammenheng med vår modell antyder de observerte kjernestørrelsene i galakse-klyngehaloer og det observerte spekteret av gigantiske svart hullmasser at mørke materiepartikler har mellom syv og ti grader av frihet," sa Saxton. ? ”Med mer enn seks nærmer det indre området av den mørke materien seg terskelen til gravitasjonsinstabilitet, og åpner for muligheten for at mørk gulping finner sted.?
Funnene er publisert i Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Kilde: RAS
