Vznikly zárodky supermasivních černých děr zhroucením hal temné hmoty?  
Pokud tvoří temnou hmotu částice, které interagují mezi sebou, tak by to mohlo objasnit vznik supermasivních černých děr v mladém vesmíru. V takovém případě by se hala temné hmoty mohla hroutit do poměrně masivních zárodků supermasivních černých děr, které by pak nenasytně rostly.
Supermasivní černá díra. Kredit: Event Horizon Telescope.
Supermasivní černá díra. Kredit: Event Horizon Telescope.

Supermasivní černé díry jsou naprosto fascinující a jen obtížně představitelné i dnes. Ale v mladém vesmíru nad nimi zůstává rozum stát. Není tajemstvím, že jsme našli pořádně velké supermasivní černé díry ve velmi mladém vesmíru. Jsou tak velké a ten vesmír tak mladý, že si s tím klasické teorie o vzniku černých děr neporadí. Na to, aby takové černé díry vznikly zhroucením hvězdy a pak požíraly hmotu, podle všeho nebylo dost času.

 

Hai-Bo Yu. Kredit: Samantha Tieu / UC Riverside.
Hai-Bo Yu. Kredit: Samantha Tieu / UC Riverside.

Jako by to nestačilo, situace se stále zhoršuje. Supermasivní černé díry objevujeme v mladším a mladším vesmíru. Astrofyzici už dokonce museli odepsat pracovní hypotézu, podle které zárodky supermasivních černých děr vznikly zhroucením chuchvalců primordiálního kosmického plynu a pak mohutně sosaly plyn a další hmotu z okolní. Ani na to zřejmě nebylo dost času.

 

Když je věda zahnána do úzkých, tak se často objevují exotické až výstřední hypotézy. Problém supermasivních černých děr v mladém vesmíru je toho pěkným příkladem. Letos v březnu se objevila studie, podle které se rané supermasivní černé díry zrodily, když se titánské primordiální hvězdy o hmotnostech desítek tisíc Sluncí odpálily jako extrémní supernovy.

 

S novým exotickým nápadem, hodným horké letní astrofyziky, v těchto dnech přišel tým americké University of California, Riverside. Klíčovou přísadou jejich receptu je temná hmota, tedy specifický typ temné hmoty, jejíž částice mohou interagovat mezi sebou (self-interacting dark matter).

 

Modře halo temné hmoty kolem spirální galaxie. Kredit: L. Calçada/ESO.
Modře halo temné hmoty kolem spirální galaxie. Kredit: L. Calçada/ESO.

S temnou hmotou je samozřejmě stále ten stejný nepříjemný problém, že netušíme, jaká je její podstata, pokud tedy vůbec existuje, což se zdá, že ano. Obvykle si představujeme, že temná hmota tvoří shluky, čili hala. Teoretický fyzik Hai-Bo Yu a jeho kolegové tvrdí, že by se za jistých okolností hala temné hmoty mohla zahustit natolik, že se vlastní přitažlivostí zhroutí a vytvoří zárodek supermasivní černé díry.

 

Zásadní přitom je, jestli temná hmota opravdu interaguje sama se sebou. V takovém případě se hroutící halo temné hmoty rychle smrští, zpomalí rotaci a vytvoří zárodek supermasivní černé díry, který pak hltá hmotu ve svém okolí. Jak říká Yu, jejich scénář má výhodu v tom, že může vzniknout velmi hmotný zárodek supermasivní černé díry poměrně rychle, tedy ve velmi mladém vesmíru.

 

Zhroucená hala temné hmoty by byla dobrým vysvětlením supermasivních černých děr v mladém vesmíru. Má to ale háčky. Ten největší je v samotné temné hmotě. Potřebný typ temné hmoty není hlavním favoritem fyzikálních teorií. Nicméně, řada modelů ho úplně nevylučuje, takže určitou nenulovou šanci tahle exotika má.

 

Literatura

University of California, Riverside 16. 6. 2021.

Astrophysical Journal Letters 914: L26.

Datum: 21.06.2021
Tisk článku

Související články:

Dávné monstrum: Kvasar Pōniuāʻena je největším z mladého vesmíru     Autor: Stanislav Mihulka (28.06.2020)
Nejzářivější kvasar vesmíru pohání nejvíce žravá černá díra     Autor: Stanislav Mihulka (04.07.2020)
Supermasivní černé díry se možná zrodily z kolosálních hvězd     Autor: Stanislav Mihulka (17.03.2021)



Diskuze:

inflace???

Milan Vnouček,2021-06-24 12:52:48

Nevysvětluje nějaká teorie vznik těchto masivních struktur inflační teorií???
Nějaké "nedokonalosti" při nafukování vesmíru by vytvořily husté a hmotné žmolky, které se pak zhroutí. Je to jen nápad...prosím nekamenovat :-D

Odpovědět


Re: inflace???

Petr V,2021-06-24 14:07:21

Pane Vnouček, mám pod vlivem Vávlava Vavryčuka a Libora Neumanna pochybnosti o existenci temné hmoty. Vámi uvedené žmolky jsou dle nich důsledek záření mezihvězdného prachu, který je bombardován elmag světlem. My ten prach prostě nevidíme, ale díky tomuto nám zkresluje pohled na Galaxie. Navíc 1W elmag vlnění vytváří tlak cca 15 kg. Ne všechno ten prach pohltí a vyzáří pod jinou frekvencí. Stačí 10%.
https://www.youtube.com/watch?time_continue=4348&v=qETMbvwBgM4&feature=emb_title
https://vesmir.cz/cz/o-nas/autori/v/vavrycuk-vaclav.html
https://www.researchgate.net/profile/Vaclav-Vavrycuk

https://science21.cz/conference/?p=967
https://science21.cz/conference/wp-content/uploads/2019/11/2102_Neumann_LiborNeumann_GravityStateOfArtV1.16.pdf
https://science21.cz/conference/wp-content/uploads/2019/07/Libor_Neumann_Experimental-verification-of-electromagnetic-gravity-effect-Weighing-light-and-heat.pdf


Jinak podle Václava Vavryčuka je prostoročas vesmíru pulzující. Dnes se rozpíná, ale bude se zase smrštovat...

Odpovědět


Re: inflace???

Petr V,2021-06-24 14:31:27

K VV:
https://www.ig.cas.cz/kontakty/seznam-pracovniku/vaclav-vavrycuk/

Libor Neumann je špičkový IT a svým přesným pokusem dokázal změřit tlak 1W elmag. vlnění.

Jak se daří v Plzni?

Odpovědět


Re: Re: inflace???

Petr V,2021-06-24 14:36:23

Ještě nový článek, který jsem zatím od VV nečetl:
https://www.ig.cas.cz/wp-content/uploads/2019/03/cmb-1.pdf

Odpovědět


Re: Re: Re: inflace???

Petr V,2021-06-24 15:33:31

A dumají i američané:
https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2018MNRAS.478..283V/abstract

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: inflace???

Milan Vnouček,2021-06-25 13:54:46

uff já být zahlcen :-)
CMB je nepopiratelné, ale ty mikrorozdíly jsou obtížně vysvětlitelné B a C polarizace nevysvětlí vše.
Jde o to, že se předpokládá vznik masivních černých děr zhroucením pracho-plynových mračen, ale na to by nebyl čas. Jde o to, "kde se vzala ta počáteční singularita", na kterou se to pak začne nabalovat. Pokud to nemohla být nějaká "nedokonalost" při inflaci, která se pak vlivem okolí stane zárodkem supermasivní černé díry potažmo galaxie. A jak by se to promítlo do CMB.

PS: v Plzni je dobře a vždy ze 7 schodu :-)

Odpovědět

oné

Jan Mrkvicka,2021-06-22 14:56:24

Vznikne temnočierna diera. Keď má hmotnosť, tak v singularite bude hodne Higgsových bozónov. Ale nejakých čudných, lebo singularita je menšia ako najmenšia možná veľkosť častice. :)

Odpovědět



Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace