Физики-теоретики открыли "темный сектор" Вселенной

В ранней Вселенной, вероятно, существовал свой "темный сектор", состоявший из сверхлегких частиц темной материи. Эти частицы помогли образоваться первым черным дырам - к такому выводу пришла команда физиков-теоретиков из Брукхейвенской национальной лаборатории.

Исследование опубликовано в журнале Physical Review Letters, а коротко о нем рассказывает Phys.org. Физики-теоретики в своей работе предприняли попытку объяснить, как образовались сверхмассивные черные дыры. Последние наблюдения показали: такие объекты сформировались во Вселенной гораздо раньше, чем считалось. Вопрос в том, как это произошло?

На сегодня науке известно два способа, при помощи которых черные дыры приобретают свою массу. В первом случае это происходит за счет поглощения космического материала, который попадает внутрь черной дыры. Однако существует предел скорости, с которой материя может накапливаться в черных дырах в результате такой аккреции.

Второй способ представляет собой галактические столкновения, в результате которых две черные дыры могут слиться в одну. Но ведь в ранней Вселенной галактики только начинали формироваться, поэтому черные дыры не могли набирать массу ни одним из описанных способов. В новом исследовании физики предположили, что формированию черных дыр поспособствовал некий недостающий элемент. А главным кандидатом на эту роль в работе названы сверхлегкие частицы темной материи, которые группировались в определенном "темном секторе" Вселенной.

"Мы предположили, что частицы в "темном секторе" могут подвергаться фазовому переходу, который позволяет материи очень эффективно коллапсировать в черные дыры, - говорит соавтор исследования Питер Дентон. - Когда температура Вселенной достигает определенной точки, давление может внезапно упасть