NASA's Goddard Space Flight Center/Scott Noble; simulation data, d'Ascoli et al. 2018
Энергия от частиц темной материи помогает сверхмассивным черным дырам сблизиться и слиться, преодолев так называемую «проблему последнего парсека». Предыдущие модели не учитывали влияние темной материи на этот процесс, но они не до конца объясняли процесс сближения. Новая теория позволяет лучше понять, как сливаются черные дыры. Результаты исследования опубликованы в журнале Physical Review Letters.
Считается, что сверхмассивные черные дыры находятся в центрах большинства галактик. Когда две галактики сталкиваются, сверхмассивные черные дыры начинают вращаться друг вокруг друга. Орбиты сверхмассивных черных дыр постепенно сближаются, пока не оказываются на расстоянии 1 парсека (чуть больше трех световых лет) друг от друга. Это явление ученые назвали «проблемой последнего парсека» — орбиты должны сблизиться, но оставшееся расстояние становится трудным для преодоления. Предыдущие модели не учитывали влияние частиц темной материи на процесс сближения орбит черных дыр. Однако до конца объяснить процесс слияния астрофизикам не удавалось.
Сейчас ученые предположили, что темная материя все-таки влияет на сближение сверхмассивных черных дыр. Они математически рассчитали, как это может происходить, и смоделировали взаимодействие между частицами темной материи.
Оказалось, что сближение сверхмассивных черных дыр зависит от воздействия темной материи на них. Когда черные дыры выходят на расстояние 1 парсек между друг другом, то частицы черной материи разрушают орбиты черных дыр и «расчищают» путь между ними. При этом плотность гало темной материи остается высокой, что позволяет ее частицам эффективно взаимодействовать с черными дырами.
«Мы обнаружили, что окончательно "проблема последнего парсека" может быть решена только в том случае, если частицы темной материи будут взаимодействовать со скоростью, которая может изменить распределение темной материи в галактических масштабах. Наша работа — это новый способ помочь нам понять корпускулярную природу темной материи», — отметил Алонсо-Альварес из Университета Торонто и Университета Макгилла.
Автор: Анна Гуль.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.