新研究发现，暗物质可能形成超大质量黑洞

湍流的气体盘在黑洞附近搅动。

一项新的理论研究提出了一种由暗物质产生超大质量黑洞的新颖机制。国际小组发现，与传统的“正常”物质形成场景不同，超大质量黑洞可能直接由星系中心高密度区域的暗物质形成。该结果对早期宇宙学的宇宙学具有关键意义，并发表在《皇家天文学会月刊》上。

最初形成超大质量黑洞的确切方式是当今星系演化研究中的最大问题之一。早在“大爆炸”发生后的8亿年，就已经观察到超大质量黑洞，如何迅速发展尚不清楚。

标准的编队模型涉及正常的重子物质-组成恒星，行星和所有可见物体的原子和元素-在重力作用下坍塌形成黑洞，然后随着时间的推移而增长。但是，这项新研究调查了由暗物质制成并被稀释的暗物质光环包围的稳定银河核的潜在存在，发现这些结构的中心可能变得如此集中，以至于一旦形成临界点，它们也可能坍塌成超大质量黑洞。达到阈值。

艺术家给人的印象是，螺旋星系嵌入了更大范围的不可见暗物质中，这种暗物质被称为暗物质晕（蓝色）。有关暗物质晕圈形成的研究表明，每个晕圈都可能藏有非常密集的暗物质核，这可能模仿中心黑洞的作用，或者最终坍塌形成一个黑洞。

根据该模型，这可能比其他提议的形成机制发生得快得多，并且可能使早期宇宙中的超大质量黑洞在它们所居住的星系之前形成。

拉普拉塔大学和ICRANet大学的研究员Carlos R.Argüelles领导了调查评论：“这种新的形成场景可以为宇宙早期如何形成超大质量黑洞提供自然的解释，而无需事先形成恒星或无需以不切实际的积聚速率调用种子黑洞。”

新模型的另一个有趣的结果是，对于较小的暗物质光环，例如围绕某些矮星系的那些，可能无法达到坍塌成黑洞的临界质量。这组作者建议，这可能会留下较小的矮星系，并带有一个中心暗物质核，而不是预期的黑洞。这样的暗物质核仍然可以模仿常规中心黑洞的引力特征，而暗物质的外环也可以解释观测到的星系旋转曲线。

“这个模型显示了暗物质光环如何在其中心隐藏密集的浓度，这可能在帮助理解超大质量黑洞的形成中起着至关重要的作用，”卡洛斯补充道。

“在这里，我们首次证明了这种核心-晕暗物质分布确实可以在宇宙学框架内形成，并且在宇宙的整个生命周期中都保持稳定。”

作者希望，在我们的宇宙成立之初，进一步的研究将为超大规模黑洞的形成提供更多的信息，并希望研究非活动星系的中心（包括我们自己的银河系）是否可能成为这些密集暗星的宿主。物质核心。

参考：Carlos RArgüelles，Manuel IDíaz，Andreas Krut和Rafael Yunis撰写的“关于宇宙学框架中的铁离子暗物质晕圈的形成和稳定性”，2020年12月31日，皇家天文学会月刊。DOI：
10.1093 / mnras / staa3986