Για όλους σας λάτρεις της σκοτεινής ύλης και της σκοτεινής ενέργειας εκεί έξω, τώρα υπάρχει ένα άλλο νέο «σκοτεινό» για προσθήκη στη λίστα. Οι αστρονόμοι από το University College του Λονδίνου (UCL) προτείνουν ότι η σκοτεινή κόλληση συνέβη όταν υπήρχαν βαρυτικές αλληλεπιδράσεις μεταξύ του αόρατου φωτοστέφανου της σκοτεινής ύλης σε ένα σύμπλεγμα γαλαξιών και του αερίου που είναι ενσωματωμένο στο φωτοστέφανο της σκοτεινής ύλης. Αυτό συνέβη όταν το Σύμπαν ήταν λιγότερο από ένα δισεκατομμύριο χρόνια. Διαπίστωσαν ότι οι αλληλεπιδράσεις προκαλούν τη σκοτεινή ύλη να σχηματίσει μια συμπαγή κεντρική μάζα, η οποία μπορεί να είναι βαρυτικά ασταθής και να καταρρεύσει. Η γρήγορη δυναμική κατάρρευση είναι το σκοτεινό κόλπο.
Ο Δρ. Curtis Saxton και ο καθηγητής Kinwah Wu, και οι δύο από το εργαστήριο Mullard Space Science του UCL, ανέπτυξαν ένα μοντέλο για τη μελέτη της διαδικασίας. Λένε ότι η σκοτεινή κόλληση θα είχε συμβεί πολύ γρήγορα, χωρίς να εκπέμπεται ίχνος ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας.
Υπάρχουν πολλές θεωρίες για το πώς σχηματίζονται οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες. Μια πιθανότητα είναι ότι καταρρέει ένα μόνο μεγάλο σύννεφο αερίου. Ένα άλλο είναι ότι μια μαύρη τρύπα που σχηματίζεται από την κατάρρευση ενός γιγαντιαίου αστεριού καταπίνει τεράστιες ποσότητες ύλης. Μια ακόμη πιθανότητα είναι ότι ένα σύμπλεγμα μικρών μαύρων οπών συγχωνεύεται. Ωστόσο, όλες αυτές οι επιλογές χρειάζονται πολλά εκατομμύρια χρόνια και έρχονται σε αντίθεση με τις πρόσφατες παρατηρήσεις που υποδηλώνουν ότι οι μαύρες τρύπες υπήρχαν όταν το Σύμπαν ήταν μικρότερο από ένα δισεκατομμύριο ετών. Το σκοτεινό χτύπημα μπορεί να προσφέρει μια λύση για τον τρόπο με τον οποίο παρεμποδίστηκε η βραδύτητα της αύξησης του αερίου, επιτρέποντας την ταχεία εμφάνιση τεράστιων μαύρων οπών. Η επηρεαζόμενη σκοτεινή μάζα στον συμπαγή πυρήνα είναι συμβατή με την κλίμακα των υπερμεγέθων μαύρων οπών στους γαλαξίες σήμερα.
Η σκοτεινή ύλη φαίνεται να κυριαρχεί βαρυτικά στη δυναμική των γαλαξιών και των συστάδων γαλαξιών. Ωστόσο, υπάρχει ακόμη μεγάλη εικασία για την προέλευση, τις ιδιότητες και τη διανομή των σκοτεινών σωματιδίων. Ενώ φαίνεται ότι η σκοτεινή ύλη δεν αλληλεπιδρά με το φως, αλληλεπιδρά με τη συνηθισμένη ύλη μέσω της βαρύτητας. «Προηγούμενες μελέτες έχουν αγνοήσει την αλληλεπίδραση μεταξύ του αερίου και της σκοτεινής ύλης», δήλωσε ο Saxton, «αλλά, με την προσθήκη του στο μοντέλο μας, έχουμε επιτύχει μια πολύ πιο ρεαλιστική εικόνα που ταιριάζει καλύτερα με τις παρατηρήσεις και μπορεί επίσης να έχει αποκτήσει κάποια εικόνα η παρουσία πρώιμων υπερμεγέθων μαύρων τρυπών. ";
Σύμφωνα με το μοντέλο, η ανάπτυξη μιας συμπαγούς μάζας στον πυρήνα είναι αναπόφευκτη. Η ψύξη από το αέριο το αναγκάζει να ρέει απαλά προς το κέντρο. Το αέριο μπορεί να φτάσει τους 10 εκατομμύρια βαθμούς στα περίχωρα του φωτοστέφανου, τα οποία έχουν διάμετρο λίγων εκατομμυρίων ετών φωτός, με μια ψυχρότερη ζώνη προς τον πυρήνα, που περιβάλλει ένα θερμότερο εσωτερικό μερικές χιλιάδες έτη φωτός. Το αέριο δεν κρυώνει επ 'αόριστον, αλλά φτάνει σε μια ελάχιστη θερμοκρασία, η οποία ταιριάζει καλά με τις παρατηρήσεις ακτίνων Χ των συστάδων γαλαξιών.
Το μοντέλο διερευνά επίσης πόσες διαστάσεις μετακινούνται τα σκοτεινά σωματίδια, καθώς αυτά καθορίζουν τον ρυθμό με τον οποίο το σκοτεινό φωτοστέφανο διαστέλλεται και απορροφά και εκπέμπει θερμότητα, και τελικά επηρεάζει την κατανομή της σκοτεινής μάζας στο σύστημα.
«Στο πλαίσιο του μοντέλου μας, τα παρατηρούμενα μεγέθη πυρήνα των αλογόνων σμήνος γαλαξιών και το παρατηρούμενο εύρος των τεράστιων μαζών μαύρων οπών υπονοούν ότι τα σωματίδια της σκοτεινής ύλης έχουν μεταξύ επτά και δέκα βαθμούς ελευθερίας», είπε ο Saxton. Με περισσότερα από έξι, η εσωτερική περιοχή της σκοτεινής ύλης πλησιάζει το κατώφλι της βαρυτικής αστάθειας, ανοίγοντας την πιθανότητα να λαμβάνει χώρα ο σκοτεινός κόλπος .;
Τα ευρήματα έχουν δημοσιευτεί στις Μηνιαίες Ειδοποιήσεις της Βασιλικής Αστρονομικής Εταιρείας.
Πηγή: RAS
