Решение проблемы последнего парсека: физики нашли связь между черной дырой и темной материей

Астрофизики по результатам моделирования пришли к выводу, что две сверхмассивные черные дыры могут сливаться в одну еще большую черную дыру из-за поведения частиц темной материи. Таким образом авторы исследования, опубликованного в журнале Physical Review Letters, предлагают решение для давней проблемы последнего парсека, пишет Phys.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Прошлые моделирования слияния двух сверхмассивных черных дыр, каждая из которых может иметь в миллиарды раз большую, чем у Солнца массу, показали одну важную особенность этого процесса.

Когда две черные дыры сближаются по спирали, чтобы создать еще более массивный объект, то их слияние останавливается на расстоянии примерно 1 парсека или 3 световых лет. Таким образом дальнейшее слияние не происходит и это явление получило название проблема последнего парсека. Но это противоречит теории о том, что сверхмассивные черные дыры возникают в результате слияния черных дыр меньшей массы.

Авторы исследования говорят, что прошлые модели не включали влияние темной материи, в которой частицы могут взаимодействовать друг с другом. Именно влияние темной материи позволяет черным дырам сливаться вместе и преодолевать последний парсек.

Когда происходит слияние галактик, то их центральные сверхмассивные черные дыры также начинают сливаться вместе, но перед этим они кружат вокруг друга. Затем начинается их сближение по спирали под действием гравитации.

Предыдущие моделирования такого процесса показали, что при приближении черных дыр примерно на 1 парсек, пара начинает взаимодействовать с гало из темной материи. Но частицы темной материи выбрасываются из системы и рассеиваются, а потому не дают черным дырам слиться воедино.

Авторы нового исследования указывают на то, что частицы темной материи могут взаимодействовать друг с другом, а потому рассеивания не происходит. Плотность гало темной материи остается достаточно высокой и черные дыры могут преодолеть последний парсек из-за сжатия их орбит под влиянием темной материи. Астрофизики считают, что наблюдения в ближайшем будущем смогут подтвердить их выводы.

Кроме потенциального решения проблемы последнего парсека, новое исследование также дает представление о природе темной материи. По словам ученых, они предлагают новый способ понять корпускулярную природу темной материи. Они обнаружили, что изменение орбит черных дыр очень чувствительны к физике темной материи. Таким образом, для лучшего понимания частиц темной материи можно использовать наблюдения за слияниями сверхмассивных черных дыр, считают астрофизики.

Фокус уже писал о том, что случится, если Земля вырастет до размеров Солнца. Ученые рассказали, как бы выглядела наша планета, если была такой же массивной, как и наша звезда.

Также Фокус писал о том, что физики выяснили, как найти путешественников во времени. Авторы статьи решили, что те, кто может перемещаться во времени, могут оставить информационный след.