Sciencemag.cz
Doporučujeme
Mechanismům, jimiž vznikají supermasivní černé díry v centrech galaxií, prozatím plně nerozumíme. Může se jednat o gravitační zhroucení obřích oblaků mezihvězdného plynu, do hry snad nějak vstupují i fúze více černých děr.
Problém je, že těmito procesy by možná černé díry nestačily narůst dostatečně rychle – a přitom víme, že se vyskytovaly už asi 800 milionů let o velkém třesku. Pokud by předkem největších černých děr byly běžné černé díry vzniklé na konci života hvězd, potřebovaly by ještě více času (černé díry vznikající z hvězd mají hmotnost několika Sluncí, největší známá černá díra až 40 miliard Sluncí).
Nová studie navrhuje, že v centrech galaxií by mohla existovat jádra jádra koncentrované temné hmoty a kolem nich poněkud zředěnější haló. Hustota temné hmoty by mohla být tak velká, že ta by se pak mohla zhroutit do černé díry – a takový scénář je prý rychlejší, než kdyby černá díra vznikala z běžné hmoty baryonové (poznámka: snad proto, že temné hmoty je obecně víc?). V tomto modelu by černé díry dokonce mohly být starší i než samotná galaxie (respektive než dostatečně vyvinutá galaxie s hvězdami atd.), která je obklopuje.
Hlavní autor práce Carlos R. Argüelles z Universidad Nacional de La Plata říká, že ke vzniku černých děr z temné hmoty nejsou potřeba hvězdy a ani žádná prvotní „semena“ (seed black holes). Z nového modelu dále plyne, že u trpasličích galaxií by nemuselo dojít ke gravitačnímu zhroucení haló temné hmoty. Uprostřed by tedy zůstávalo jádro temné hmoty, i když bychom mohli mít problém ho od černé díry odlišit; z hlediska gravitačního působení na okolí by vše fungovalo podobně. Současně by pak ale u trpasličích galaxií bez černé díry zůstalo haló temné hmoty ve vnějších částech, což by mělo vliv na jejich rotaci a to už bychom pozorovat mohli.
Podle autorů této práce se jádro temné hmoty namísto klasické černé díry může klidně ve skutečnosti skrývat dokonce i uprostřed Mléčné dráhy.
Carlos R Argüelles et al, On the formation and stability of fermionic dark matter haloes in a cosmological framework, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2020). DOI: 10.1093/mnras/staa3986
Zdroj: Royal Astronomical Society / Phys.org
Poznámky PH: Konkrétně je kandidátem na vznik černých děr tzv. fermionová temná hmota. Tu si však nelze představovat jako běžné fermiony. Nedávno se objevily různé výstředně působící koncepty, dle nichž je fermionová temná hmota tvořena vlastně fermiony v páté dimenzi (gravitace na rozdíl od jiných fundamentálních sil by pak fungovala napříč dimenzemi) apod.
Obecně to celé ale trochu vypadá, že cosi záhadného (supermasivní černé díry) vysvětlujeme pomocí něčeho ještě divnějšího (temná hmota, kde si vůbec nejsme jisti ani její samotnou existencí).
