Ученые впервые определили типичную массу гало темной материи, окружавших активные черные дыры около 13 миллиардов лет назад: она в 10 триллионов раз превышает массу Солнца, сообщает Токийский университет. Результаты измерений опубликованы в The Astrophysical Journal.
Темная материя — субстанция невидимая и неосязаемая. Она не испускает и не поглощает свет. Ее можно «наблюдать» только через ее гравитационное воздействие на объекты: через то, как она может притягивать что-либо или влиять на движение объекта, или через линзирование (искривление света) объектов позади предполагаемой области темной материи. Черные дыры становятся квазарами, активными центрами галактик, тоже под влиянием темной материи, а точнее – ее массивных ореолов, которые окружают галактики, направляют материю к центру и питают черную дыру.
В этой работе ученые впервые исследовали сотни древних квазаров и обнаружили, что квазары активируются по одному повторяющемуся сценарию на протяжении всей истории. Обычно многие крупномасштабные процессы меняются на протяжении всей жизни Вселенной, но не в этом случаем. Поэтому механизм активации квазаров может иметь значение для эволюции всей Вселенной.
Ученые выяснили, что масса гало темной материи вокруг квазаров примерно в 10 триллионов раз превышает массу нашего Солнца. И эта величина характерна как для самых старых квазаров, так и для более молодых. Ученые предполагают, что существует характерная масса ореола темной материи, которая активирует квазар, «независимо от того, произошло ли это миллиарды лет назад или прямо сейчас».
Квазары на больших расстояниях кажутся тусклыми, поскольку свет, покинувший их давным-давно, распространился, был поглощен промежуточной материей и растянулся до почти невидимых инфракрасных волн из-за расширения Вселенной с течением времени. Поэтому команда использовала результаты нескольких исследований неба с помощью разных инструментов, главным из которых был японский телескоп «Субару».
«Находящаяся в США обсерватория Веры К. Рубин и даже космический спутник "Евклид", запущенный ЕС в этом году, просканируют большую область неба и найдут больше ореолов темной материи вокруг квазаров. Мы можем построить более полную картину взаимоотношений галактик и сверхмассивных черных дыр. Это может помочь в наших теориях о том, как формируются и растут черные дыры», — отмечают авторы работы.
[Иллюстрация: ©2023 Arita et al. CC-BY]
