Существует общепринятое представление о том, что чёрные дыры втягивают всё, что находится в ближайших окрестностях, оказывая мощное гравитационное воздействие на материю, энергию и пространство, окружающее их. Но астрономы обнаружили, что тёмная материя, находящаяся вокруг чёрных дыр возможно отличается от остальных.

Тем или иным образом тёмная материя не поддаётся “ассимиляции” внутрь чёрной дыры.  

Около 23% Вселенной состоит из загадочной тёмной материи, невидимого вещества, которое можно обнаружить только благодаря его гравитационному воздействию на окружение. В ранней Вселенной скопления тёмной материи предположительно притягивали газ, который затем объединился в звёзды, в результате образовавшие галактики, которые мы наблюдаем сегодня. С целью понять формирование и развитие галактик, астрономы провели огромное количество времени, пытаясь смоделировать накопление тёмной материи в этих объектах.

Схематическое изображение искривления пространства-времени сверхмассивной чёрной дырой в центре галактики. Чёрная дыра заглатывает тёмную материю с частотой, которая зависит от её массы и количестве тёмной материи вокруг неё. (Изображение: Felipe Esquivel Reed)

Доктор Ксавьер Хернандез и доктор Уильям Ли из Мексиканского национального автономного университета (UNAM) рассмотрели вариант, при котором чёрные дыры в центре галактик поглощают тёмную материю. Эти чёрные дыры приблизительно в миллионы-миллиарды раз массивнее Солнца, они поглощают вещество с большой интенсивностью.

Исследователи смоделировали вариант, при котором тёмная материя поглощается чёрными дырами, и обнаружили, что скорость, с которой это происходит, тесно связана с количеством тёмной материи в окрестностях чёрной дыры. Если эта концентрация выше критической плотности 7 Солнц материи на каждый кубический световой год космоса, масса чёрной дыры будет расти очень быстро, в результате поглощая огромное количество тёмной материи, в результате чего вскоре вся галактика будет изменена до неузнаваемости.

Формирование галактик происходило на протяжении миллиардов лет, такое безудержное поглощение тёмной материи в чёрных дырах изменило бы популяцию галактик, картина бы была далека от той, что мы наблюдаем в действительности, объяснил Хернандез.

Работа исследователей указывает на то, что плотность тёмной материи в центрах галактик может являться постоянной величиной. Сравнив свои наблюдения с существующими моделями эволюции Вселенной, Хернандез и Ли пришли к выводу, что возможно следует изменить некоторые допущения, на которых строятся эти модели - тёмная материя может вести себя не так, как полагали учёные.

Исследование опубликовано в журнале Monthly Notices Королевского Астрономического Общества.