Pour tous les fans de matière noire et d'énergie sombre, il y a maintenant un autre nouveau "sombre" à ajouter à la liste. Les astronomes de l'University College of London (UCL) proposent que la déglutition noire se produise lorsqu'il y a des interactions gravitationnelles entre le halo invisible de matière noire dans un amas de galaxies et le gaz intégré dans le halo de matière noire. Cela s'est produit lorsque l'Univers avait moins d'un milliard d'années. Ils ont découvert que les interactions provoquent la formation d'une masse centrale compacte, qui peut être instable par gravité, et s'effondrer. L'effondrement dynamique rapide est la déglutition sombre.
Le Dr Curtis Saxton et le professeur Kinwah Wu, tous deux du Mullard Space Science Laboratory de l'UCL, ont développé un modèle pour étudier le processus. Ils disent que la déglutition sombre se serait produite très rapidement, sans qu'une trace de rayonnement électromagnétique ne soit émise.
Il existe plusieurs théories sur la formation des trous noirs supermassifs. Une possibilité est qu'un seul grand nuage de gaz s'effondre. Un autre est qu'un trou noir formé par l'effondrement d'une étoile géante engloutit d'énormes quantités de matière. Une autre possibilité encore est qu'un groupe de petits trous noirs fusionnent. Cependant, toutes ces options prennent plusieurs millions d'années et sont en contradiction avec les observations récentes qui suggèrent que des trous noirs étaient présents lorsque l'Univers avait moins d'un milliard d'années. Une déglutition sombre peut fournir une solution à la façon dont la lenteur de l'accumulation de gaz a été contournée, permettant l'émergence rapide de trous noirs géants. La masse sombre affectée dans le noyau compact est compatible avec l'échelle des trous noirs supermassifs dans les galaxies aujourd'hui.
La matière noire semble dominer gravitationnellement la dynamique des galaxies et des amas de galaxies. Cependant, il y a encore beaucoup de conjectures sur l'origine, les propriétés et la distribution des particules sombres. Bien qu'il semble que la matière noire n'interagisse pas avec la lumière, elle interagit avec la matière ordinaire via la gravité. "Les études précédentes ont ignoré l'interaction entre le gaz et la matière noire", a déclaré Saxton, "mais, en l'intégrant dans notre modèle, nous avons obtenu une image beaucoup plus réaliste qui correspond mieux aux observations et peut également avoir un aperçu de la présence de premiers trous noirs supermassifs. »?
Selon le modèle, le développement d'une masse compacte au cœur est inévitable. Le refroidissement par le gaz le fait couler doucement vers le centre. Le gaz peut atteindre jusqu'à 10 millions de degrés à la périphérie des halos, qui font quelques millions d'années-lumière de diamètre, avec une zone plus froide vers le cœur, qui entoure un intérieur plus chaud de quelques milliers d'années-lumière. Le gaz ne se refroidit pas indéfiniment, mais atteint une température minimale, ce qui correspond bien aux observations aux rayons X des amas de galaxies.
Le modèle étudie également le nombre de dimensions dans lesquelles les particules sombres entrent, car elles déterminent la vitesse à laquelle le halo sombre se dilate et absorbe et émet de la chaleur, et affecte finalement la distribution de la masse sombre du système.
«Dans le contexte de notre modèle, les tailles de noyau observées des halos d'amas de galaxies et la gamme observée de masses de trous noirs géantes impliquent que les particules de matière noire ont entre sept et dix degrés de liberté», a déclaré Saxton. ? "Avec plus de six, la région intérieure de la matière noire se rapproche du seuil d'instabilité gravitationnelle, ouvrant la possibilité de déglutition sombre."
Les résultats ont été publiés dans les avis mensuels de la Royal Astronomical Society.
Source: RAS
