Para todos los fanáticos de la materia oscura y la energía oscura que hay, ahora hay otra nueva "oscuridad" para agregar a la lista. Los astrónomos del University College of London (UCL) proponen que se produzca un trago oscuro cuando hubo interacciones gravitacionales entre el halo invisible de materia oscura en un grupo de galaxias y el gas incrustado en el halo de materia oscura. Esto ocurrió cuando el Universo tenía menos de mil millones de años. Descubrieron que las interacciones hacen que la materia oscura forme una masa central compacta, que puede ser gravitacionalmente inestable y colapsar. El colapso dinámico rápido es el trago oscuro.
El Dr. Curtis Saxton y el Profesor Kinwah Wu, ambos del Laboratorio de Ciencias Espaciales Mullard de UCL, desarrollaron un modelo para estudiar el proceso. Dicen que el trago oscuro habría sucedido muy rápidamente, sin que se emitiera un rastro de radiación electromagnética.
Hay varias teorías sobre cómo se forman los agujeros negros supermasivos. Una posibilidad es que una sola nube de gas grande se colapse. Otra es que un agujero negro formado por el colapso de una estrella gigante traga enormes cantidades de materia. Otra posibilidad más es que un grupo de pequeños agujeros negros se fusionen. Sin embargo, todas estas opciones toman muchos millones de años y están en desacuerdo con las observaciones recientes que sugieren que los agujeros negros estaban presentes cuando el Universo tenía menos de mil millones de años. El trago oscuro puede proporcionar una solución a cómo se evitó la lentitud de la acumulación de gas, permitiendo la rápida aparición de agujeros negros gigantes. La masa oscura afectada en el núcleo compacto es compatible con la escala de agujeros negros supermasivos en las galaxias de hoy.
La materia oscura parece dominar gravitacionalmente la dinámica de las galaxias y los cúmulos de galaxias. Sin embargo, todavía hay muchas conjeturas sobre el origen, las propiedades y la distribución de partículas oscuras. Si bien parece que la materia oscura no interactúa con la luz, sí interactúa con la materia ordinaria a través de la gravedad. "Los estudios previos han ignorado la interacción entre el gas y la materia oscura", dijo Saxton, "pero, al tenerlo en cuenta en nuestro modelo, hemos logrado una imagen mucho más realista que se ajusta mejor a las observaciones y también puede haber obtenido una idea de la presencia de los primeros agujeros negros supermasivos ".
Según el modelo, el desarrollo de una masa compacta en el núcleo es inevitable. El enfriamiento por el gas hace que fluya suavemente hacia el centro. El gas puede tener hasta 10 millones de grados en las afueras de los halos, que tienen unos pocos millones de años luz de diámetro, con una zona más fría hacia el núcleo, que rodea un interior más cálido de unos pocos miles de años luz de diámetro. El gas no se enfría indefinidamente, sino que alcanza una temperatura mínima, que se adapta bien a las observaciones de rayos X de los cúmulos de galaxias.
El modelo también investiga cuántas dimensiones se mueven las partículas oscuras, ya que estas determinan la velocidad a la que el halo oscuro se expande y absorbe y emite calor, y finalmente afecta la distribución de la masa oscura del sistema.
"En el contexto de nuestro modelo, los tamaños de núcleo observados de los halos del cúmulo de galaxias y el rango observado de masas de agujeros negros gigantes implican que las partículas de materia oscura tienen entre siete y diez grados de libertad", dijo Saxton. ? ”Con más de seis, la región interna de la materia oscura se acerca al umbral de la inestabilidad gravitacional, abriendo la posibilidad de que se produzca un trago oscuro.
Los hallazgos han sido publicados en los Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society.
Fuente: RAS
