For alt hvad du har mørkt stof og mørk energi fans derude, er der nu en ny "mørk", der kan tilføjes til listen. Astronomer fra University College of London (UCL) foreslår, at mørk gulping forekom, når der var gravitationsinteraktioner mellem den usynlige halo af mørkt stof i en klynge af galakser og den gas, der var indlejret i den mørke stof halo. Dette skete, da universet var mindre end en milliard år gammel. De fandt, at interaktionerne medfører, at det mørke stof danner en kompakt central masse, som kan være gravitationsmæssigt ustabil og kollaps. Den hurtige dynamiske sammenbrud er den mørke gulping.
Dr. Curtis Saxton og professor Kinwah Wu, begge af UCLs Mullard Space Science Laboratory, udviklede en model til at studere processen. De siger, at den mørke gulping ville være sket meget hurtigt, uden at der blev udsendt et spor af elektromagnetisk stråling.
Der er flere teorier for, hvordan supermassive sorte huller dannes. En mulighed er, at en enkelt stor gassky kollapser. Et andet er, at et sort hul dannet ved sammenbruddet af en gigantisk stjerne sluger enorme mængder stof. Endnu en anden mulighed er, at en klynge af små sorte huller smelter sammen. Imidlertid tager alle disse muligheder mange millioner år og er i strid med nylige observationer, der antyder, at sorte huller var til stede, da universet var mindre end en milliard år gammel. Mørk gulping kan muligvis give en løsning på, hvordan langsomheden i gasudskillelse blev omgået, hvilket muliggør hurtig fremkomst af kæmpe sorte huller. Den berørte mørke masse i den kompakte kerne er kompatibel med omfanget af supermassive sorte huller i galakser i dag.
Mørke stof ser ud til at tyngdepunkt dominere dynamikken i galakser og galakse klynger. Der er dog stadig en god formodning om oprindelse, egenskaber og distribution af mørke partikler. Selvom det ser ud til, at mørkt stof ikke interagerer med lys, interagerer det med almindeligt stof via tyngdekraften. ”Tidligere undersøgelser har ignoreret samspillet mellem gas og den mørke stof,” sagde Saxton, ”men ved at tage det ind i vores model har vi opnået et meget mere realistisk billede, der passer bedre til observationer og måske også har fået en vis indsigt i tilstedeværelsen af tidlige supermassive sorte huller. ”?
I henhold til modellen er udviklingen af en kompakt masse i kernen uundgåelig. Afkøling ved gassen får den til at strømme forsigtigt ind mod midten. Gassen kan være op til 10 millioner grader i udkanten af glorieerne, som er få millioner lysår i diameter, med en køligere zone mod kernen, der omgiver et varmere indre et par tusinde lysår på tværs. Gassen afkøles ikke på ubestemt tid, men når en minimumstemperatur, der passer godt til røntgenobservationer af galakse-klynger.
Modellen undersøger også, hvor mange dimensioner de mørke partikler bevæger sig ind, da disse bestemmer den hastighed, hvormed den mørke glorie ekspanderer og absorberer og udsender varme og i sidste ende påvirker fordelingen af den mørke masse af systemet.
"I forbindelse med vores model indebærer de observerede kernestørrelser i galakse-klyngehaloer og det observerede interval af kæmpe sort hulmasser, at mørke stofpartikler har mellem syv og ti grader af frihed," sagde Saxton. ? ”Med mere end seks nærmer det indre område af det mørke stof sig tærsklen for gravitationsinstabilitet, hvilket åbner muligheden for, at mørk gulping finder sted.?
Resultaterne er offentliggjort i den månedlige meddelelse fra Royal Astronomical Society.
Kilde: RAS
