Supermasywne czarne dziury to jedne z najbardziej tajemniczych obiektów we Wszechświecie. Choć wiemy, że znajdują się w centrach galaktyk i potrafią osiągać masy miliardów Słońc, naukowcy wciąż nie są pewni, jak tak ogromne obiekty mogły powstać tak wcześnie po Wielkim Wybuchu. Najnowsze badania sugerują, że kluczową rolę mogła odegrać… ciemna materia, a dokładniej — jej ultralekkie cząstki.

Zespół badaczy z Uniwersytetu Cornella pod kierownictwem Hao Jiao zaproponował nowy mechanizm powstawania supermasywnych czarnych dziur, który nie wymaga wcześniejszego powstawania gwiazd. Ich teoria zakłada istnienie tzw. aksjonów — hipotetycznych cząstek ciemnej materii o ultralekkiej masie, które mogą wchodzić w interakcję z promieniowaniem elektromagnetycznym.

Według modelu, oscylacje pola aksjonowego w halo ciemnej materii mogą wzmacniać fale świetlne, w tym promieniowanie ultrafioletowe. To z kolei może prowadzić do szybkiego zapadania się ogromnych obłoków gazu bez ich wcześniejszego fragmentowania. Efektem może być powstanie „ciężkich” zalążków czarnych dziur o masie nawet 100 tysięcy Słońc — i to w zaledwie kilkaset milionów lat po Wielkim Wybuchu.

Ten scenariusz tłumaczy obecność supermasywnych czarnych dziur w bardzo odległych zakątkach Wszechświata, które obserwujemy jako quasary. Co ciekawe, koncepcja ta nie tylko jest zgodna z modelem standardowym kosmologii, ale znajduje też oparcie w teoriach strun i hipotezie kosmicznych strun jako zalążków struktur we wczesnym Wszechświecie.

Choć model ten nadal wymaga dalszych badań i potwierdzenia obserwacyjnego, to pokazuje, jak nowatorskie podejście do ciemnej materii może pomóc rozwikłać jedną z największych zagadek współczesnej astrofizyki — pochodzenie największych czarnych dziur we Wszechświecie.

Źródło: Universe Today