Темна матерія може вирішити проблему останнього парсека злиття чорних дір
Коли галактики стикаються, надмасивні чорні дірки в їхньому центрі починають свій гравітаційний танець, зближуючись аж до повного злиття. Проте подробиці останнього етапу поглинання залишаються для вчених загадкою. Версію участі холодної темної матерії у цьому процесі моделювання не підтверджує. Астрофізики з Південної Кореї запропонували розглянути варіант нечіткої темної матерії. Підтвердити чи спростувати його зможуть обсерваторії майбутнього.
Завдання двох надмасивних чорних дірок, що зливаються, не має рішення в рамках Загальної теорії відносності. Поки вони знаходяться на відносно великій відстані один від одного, допомагає комп’ютерне моделювання, але коли вони виявляються надто близько, змоделювати їх динаміку виявляється занадто складно. У результаті існуючі моделі показують, що чорні дірки припиняють зближення та стабілізуються, коли опиняються на відстані парсека одна від одної.
Один із варіантів вирішення проблеми — введення в рівняння темної матерії. Зрештою, холодна темна матерія зустрічається майже всюди, згідно зі стандартною космологічною моделлю, так що цілком ймовірно, відіграє роль у злитті надмасивних чорних дірок. Однак досі моделювання виключало участь темної матерії у злитті надмасивних чорних дірок, пише Universe Today.
Автори нового дослідження запропонували розглянути варіант із так званою нечіткою темною матерією. Вона відрізняється від звичайної холодної тим, що складається із скалярних частинок малої маси. Оскільки ці частинки можуть взаємодіяти один з одним лише через гравітацію, вони утворюють скупчення не так, як звичайна темна матерія, тому в неї менш чіткі межі.
На думку дослідників, нечітка темна матерія може підвищувати темп орбітального руйнування чорних дірок, особливо найбільших надмасивних.
Стаття не наводить незаперечних доказів, що нечітка темна матерія є рішенням загадки останнього парсека між чорними дірками. Для того, щоб підтвердити або спростувати цю гіпотезу, потрібні прямі спостереження за надмасивними чорними дірками. На це будуть здатні консорціум NANOGrav та космічна обсерваторія LISA, що відстежують гравітаційні хвилі.
Крім двох відомих класів чорних дірок — надмасивних і зоряних мас — можуть гіпотетично існувати й інші, які не вписуються в цю класифікацію. Перші докази існування чорної діри з нестандартною масою від 10 до 100 млн., вік якої — 13,3 млрд. років, виявила нещодавно міжнародна команда вчених.
